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JP2018204034A - Polyimide film - Google Patents

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JP2018204034A JP2018184592A JP2018184592A JP2018204034A JP 2018204034 A JP2018204034 A JP 2018204034A JP 2018184592 A JP2018184592 A JP 2018184592A JP 2018184592 A JP2018184592 A JP 2018184592A JP 2018204034 A JP2018204034 A JP 2018204034A
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Abstract

To provide a polyimide film that has excellent transparency and heat resistance, also has a low linear thermal expansion coefficient, and can be suitably used for e.g. substrates for displays, touch panels, or solar cells.SOLUTION: A polyimide film has a film thickness of 10 μm, has a weight retention rate of 99.0% or more when held for 4 hours at 400°C, a YI (yellowness) of 10 or less, and a linear thermal expansion coefficient between 100-350°C of 55 ppm/K or less.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、ポリイミドフィルム、及びディスプレイ用、タッチパネル用、または太陽電池用の基板に関する。   The present invention relates to a polyimide film and a substrate for a display, a touch panel, or a solar cell.

近年、高度情報化社会の到来に伴い、光通信分野の光ファイバーや光導波路等、表示装置分野の液晶配向膜やカラーフィルター用保護膜等の光学材料の開発が進んでいる。特に表示装置分野で、ガラス基板の代替として軽量でフレキシブル性に優れたプラスチック基板の検討や、曲げたり丸めたりすることが可能なディスプレイの開発が盛んに行われている。このため、その様な用途に用いることができる、より高性能の光学材料が求められている。   In recent years, with the arrival of an advanced information society, development of optical materials such as a liquid crystal alignment film and a protective film for a color filter in the display device field, such as an optical fiber and an optical waveguide in the optical communication field, is progressing. In particular, in the field of display devices, a plastic substrate that is lightweight and excellent in flexibility as a substitute for a glass substrate has been studied, and a display that can be bent and rolled has been actively developed. For this reason, there is a demand for higher performance optical materials that can be used for such applications.

ガラス基板に代わるプラスチック基板として、ポリイミドフィルムが多く提案されている(例えば、特許文献1〜3)。しかしながら、表示装置の基板には種々の特性が求められ、提案されているポリイミドフィルムも更なる改善が望まれていた。   Many polyimide films have been proposed as plastic substrates instead of glass substrates (for example, Patent Documents 1 to 3). However, various characteristics are required for the substrate of the display device, and further improvement of the proposed polyimide film has been desired.

また、基板以外にも、ディスプレイ表示面を保護するカバーガラスの代替としてプラスチック製のカバーシート(保護フィルム)の検討も行われている。しかしながら、ディスプレイ表示面のカバーシート(保護フィルム)としても、従来のポリイミドフィルムは更なる改善の余地があった。   In addition to the substrate, a plastic cover sheet (protective film) has been studied as an alternative to the cover glass for protecting the display surface. However, the conventional polyimide film has room for further improvement as a cover sheet (protective film) for the display surface.

国際公開第2013/069725号International Publication No. 2013/069725 特表2010−538103号公報Special table 2010-538103 gazette 特開2017−82225号公報JP 2017-82225 A

本発明は、例えばディスプレイ用、タッチパネル用、または太陽電池用の基板など、種々の用途に好適に用いることができるポリイミドフィルム、具体的には、透明性、耐熱性に優れ、線熱膨張係数も低いポリイミドフィルムを提供することを目的とする。   The present invention is a polyimide film that can be suitably used for various applications such as a display, a touch panel, or a solar cell substrate. Specifically, the polyimide film is excellent in transparency and heat resistance, and has a linear thermal expansion coefficient. The object is to provide a low polyimide film.

本発明は、以下の各項に関する。
1. ポリイミドを含むフィルムであって、
フィルム厚みが10μmで測定した場合の、
400℃で4時間保持した時の重量保持率が99.0%以上であり、
YI(黄色度)が10以下であり、且つ、
100〜350℃の間の線熱膨張係数が55ppm/K以下であることを特徴とするポリイミドフィルム。
2. フィルム厚みが10μmで測定した場合の、430℃で1時間保持した時の重量保持率が99.0%以上であることを特徴とする前記項1に記載のポリイミドフィルム。
3. フィルム厚みが10μmで測定した場合の、100〜380℃の間の線熱膨張係数が65ppm/K以下であることを特徴とする前記項1または2に記載のポリイミドフィルム。
4. フィルム厚みが10μmで測定した場合の、ヘイズが2%以下であることを特徴とする前記項1〜3のいずれかに記載のポリイミドフィルム。
5. フィルム厚みが10μmで測定した場合の、厚み方向位相差(Rth)が1000nm以下であることを特徴とする前記項1〜4のいずれかに記載のポリイミドフィルム。
6. フィルム厚みが10μmで測定した場合の、波長308nmの光透過率が0.1%以下であることを特徴とする前記項1〜5のいずれかに記載のポリイミドフィルム。
7. 前記項1〜6のいずれかに記載のポリイミドフィルムがガラス基材上に形成されていることを特徴とする積層体。
8. 前記項1〜6のいずれかに記載のポリイミドフィルムを備えることを特徴とするディスプレイ用、タッチパネル用、または太陽電池用の基板。
The present invention relates to the following items.
1. A film containing polyimide,
When the film thickness is measured at 10 μm,
The weight retention when held at 400 ° C. for 4 hours is 99.0% or more,
YI (yellowness) is 10 or less, and
The polyimide film characterized by the linear thermal expansion coefficient between 100-350 degreeC being 55 ppm / K or less.
2. Item 2. The polyimide film according to Item 1, wherein the weight retention when held at 430 ° C. for 1 hour when the film thickness is 10 μm is 99.0% or more.
3. Item 3. The polyimide film according to Item 1 or 2, wherein a linear thermal expansion coefficient between 100 and 380 ° C. when measured at 10 μm is 65 ppm / K or less.
4). Item 4. The polyimide film according to any one of Items 1 to 3, wherein the haze is 2% or less when the film thickness is 10 μm.
5. Item 5. The polyimide film according to any one of Items 1 to 4, wherein a thickness direction retardation (Rth) is 1000 nm or less when the film thickness is measured at 10 μm.
6). Item 6. The polyimide film according to any one of Items 1 to 5, wherein the light transmittance at a wavelength of 308 nm when measured at a film thickness of 10 μm is 0.1% or less.
7). A laminate comprising the polyimide film according to any one of Items 1 to 6 formed on a glass substrate.
8). A substrate for a display, a touch panel, or a solar cell, comprising the polyimide film according to any one of Items 1 to 6.

本発明によって、透明性、耐熱性に優れ、線熱膨張係数も低いポリイミドフィルムを提供することができ、特に、ディスプレイ用、タッチパネル用、または太陽電池用の基板などに好適に用いることができるポリイミドフィルムを提供することができる。   According to the present invention, a polyimide film having excellent transparency and heat resistance and a low coefficient of linear thermal expansion can be provided, and in particular, a polyimide that can be suitably used for a substrate for a display, a touch panel, or a solar cell. A film can be provided.

本発明のポリイミドフィルムは、基板以外の種々の用途にも好適に用いることができ、例えば、ディスプレイ表示面を保護するカバーシートとして好適に用いることができる。   The polyimide film of the present invention can be suitably used for various applications other than the substrate. For example, it can be suitably used as a cover sheet for protecting the display surface.

実施例2のポリイミドフィルムの400℃で4時間保持した時の重量保持率の測定結果を示す図(TGAチャート)である。It is a figure (TGA chart) which shows the measurement result of the weight retention when hold | maintaining at 400 degreeC for 4 hours of the polyimide film of Example 2. FIG.

本発明のポリイミドフィルムは、ポリイミドを含むフィルムである。ここで、ポリイミドとは、イミド構造の繰り返し単位を含むポリマーを意味し、例えばポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエステルイミド等も含まれる。   The polyimide film of the present invention is a film containing polyimide. Here, the polyimide means a polymer containing a repeating unit having an imide structure, and includes, for example, polyamideimide, polyetherimide, polyesterimide and the like.

本発明のポリイミドフィルムは、フィルム厚みが10μmで測定した場合の、400℃で4時間保持した時の重量保持率が99.0%以上であり、好ましくは99.1%以上、より好ましくは99.2%以上、特に好ましくは99.3%以上である。さらに、フィルム厚みが10μmで測定した場合の、430℃で1時間保持した時の重量保持率が99.0%以上であることが好ましい。ポリイミドフィルムをディスプレイ用の基板などに用いる場合、ポリイミドフィルムの表面に導電層を形成し、トランジスタを形成する。フィルム厚みが10μmで測定した場合の、400℃で4時間保持した時の重量保持率が99.0%以上、特に好ましくは99.3%以上であれば、また、フィルム厚みが10μmで測定した場合の430℃、1時間保持後の重量保持率も99.0%以上であれば、その高温の製造プロセスに耐えられ、良好な特性の薄膜トランジスタが得られる。また、ポリイミドの分解による製造設備の汚染を防止することができる。幅広い製造プロセスに対応するため、また、製造設備の汚染を防止しつつ、より良好な特性の薄膜トランジスタを製造するために、フィルム厚みが10μmで測定した場合の、400℃で4時間保持した時の重量保持率が99.3%以上であることが特に望まれることもある。   The polyimide film of the present invention has a weight retention of 99.0% or more, preferably 99.1% or more, more preferably 99, when held at 400 ° C. for 4 hours when measured at a film thickness of 10 μm. .2% or more, particularly preferably 99.3% or more. Furthermore, when the film thickness is measured at 10 μm, it is preferable that the weight retention when held at 430 ° C. for 1 hour is 99.0% or more. When a polyimide film is used for a display substrate or the like, a conductive layer is formed on the surface of the polyimide film to form a transistor. When the film thickness was measured at 10 μm and the weight retention when held at 400 ° C. for 4 hours was 99.0% or more, particularly preferably 99.3% or more, the film thickness was measured at 10 μm. If the weight retention after holding at 430 ° C. for 1 hour in the case is 99.0% or more, a thin film transistor with good characteristics can be obtained withstanding the high temperature manufacturing process. Moreover, contamination of the manufacturing equipment due to the decomposition of the polyimide can be prevented. In order to cope with a wide range of manufacturing processes and to manufacture a thin film transistor having better characteristics while preventing contamination of manufacturing equipment, when the film thickness is measured at 10 μm, when held at 400 ° C. for 4 hours. It may be particularly desired that the weight retention is 99.3% or higher.

なお、本発明における400℃で4時間保持した時の重量保持率、及び430℃で1時間保持した時の重量保持率は、試料重量(総重量)が4mgの条件で測定した値である。フィルム厚みが10μmのポリイミドフィルムを複数枚重ねた状態で400℃で4時間、または430℃で1時間加熱し、重量変化を測定してもよい。   In the present invention, the weight retention rate when kept at 400 ° C. for 4 hours and the weight retention rate when kept at 430 ° C. for 1 hour are values measured under the condition that the sample weight (total weight) is 4 mg. A change in weight may be measured by heating at 400 ° C. for 4 hours or at 430 ° C. for 1 hour in a state where a plurality of polyimide films having a film thickness of 10 μm are stacked.

400℃、4時間保持後の重量保持率、及び430℃、1時間保持後の重量保持率は、フィルム厚みが薄くなると低下する傾向がある。   The weight retention after holding at 400 ° C. for 4 hours and the weight retention after holding at 430 ° C. for 1 hour tend to decrease as the film thickness decreases.

本発明のポリイミドフィルムは、フィルム厚みが10μmで測定した場合のYI(黄色度)が10以下であり、好ましくは9以下、より好ましくは8以下、より好ましくは7以下、より好ましくは6以下、特に好ましくは5以下である。ポリイミドフィルムをディスプレイ用の基板など、光が透過する用途に用いる場合、ポリイミドフィルムには透明性が求められる。フィルム厚みが10μmで測定した場合のYIが10以下、特に好ましくは5以下であれば、通常、必要とされる透明性を確保できる。なお、YIは、フィルム厚みが厚くなると大きくなる傾向がある。   The polyimide film of the present invention has a YI (yellowness) measured at a film thickness of 10 μm of 10 or less, preferably 9 or less, more preferably 8 or less, more preferably 7 or less, more preferably 6 or less. Particularly preferably, it is 5 or less. When the polyimide film is used for a light transmitting application such as a display substrate, the polyimide film is required to have transparency. If YI when measured at a film thickness of 10 μm is 10 or less, particularly preferably 5 or less, usually required transparency can be secured. YI tends to increase as the film thickness increases.

透明性の点では、本発明のポリイミドフィルムは、フィルム厚みが10μmで測定した場合の波長400nmの光透過率は、好ましくは70%以上、より好ましくは72%以上、より好ましくは74%以上、特に好ましくは75%以上であることが好ましい。また、本発明のポリイミドフィルムは、フィルム厚みが10μmで測定した場合の全光透過率(波長380nm〜780nmの平均光透過率)が、好ましくは70%以上、より好ましくは75%以上、より好ましくは80%以上、より好ましくは82%以上、特に好ましくは84%以上であることが好ましい。なお、波長400nmの光透過率、及び全光透過率も、フィルム厚みが厚くなると低下する傾向がある。   In terms of transparency, the polyimide film of the present invention has a light transmittance at a wavelength of 400 nm when measured at a film thickness of 10 μm, preferably 70% or more, more preferably 72% or more, more preferably 74% or more, Particularly preferably, it is preferably 75% or more. The polyimide film of the present invention has a total light transmittance (average light transmittance of a wavelength of 380 nm to 780 nm) when measured at a film thickness of 10 μm, preferably 70% or more, more preferably 75% or more, and more preferably Is preferably 80% or more, more preferably 82% or more, and particularly preferably 84% or more. Note that the light transmittance at a wavelength of 400 nm and the total light transmittance also tend to decrease as the film thickness increases.

本発明のポリイミドフィルムは、フィルム厚みが10μmで測定した場合の、100〜350℃の間の線熱膨張係数が55ppm/K以下であり、好ましくは50ppm/K以下、特に好ましくは45ppm/K以下である。ある実施態様においては、フィルム厚みが10μmで測定した場合の、100〜350℃の間の線熱膨張係数がさらに低いことが好ましく、より好ましくは40ppm/K以下、より好ましくは35ppm/K以下、特に好ましくは30ppm/K以下、あるいは30ppm/K未満であることが好ましい。ポリイミドフィルムをディスプレイ用の基板などに用いる場合、ポリイミドフィルムの表面に導電層を形成し、トランジスタを形成する。その製造プロセスにおける温度範囲でポリイミドフィルムの線熱膨張係数が大きいと、金属などの導体との線熱膨張係数の差が大きくなり、そのため、基板の反りが増大するなどの不具合が生じることがある。通常の製造プロセスで、問題なく、良好な特性の薄膜トランジスタを得るには、少なくとも、フィルム厚みが10μmで測定した場合の、100〜350℃の間の線熱膨張係数が55ppm/K以下、特に好ましくは40ppm/K以下であることが必要である。   The polyimide film of the present invention has a linear thermal expansion coefficient between 100 and 350 ° C. of 55 ppm / K or less, preferably 50 ppm / K or less, particularly preferably 45 ppm / K or less when the film thickness is measured at 10 μm. It is. In one embodiment, it is preferable that the coefficient of linear thermal expansion between 100 and 350 ° C. when measured at a film thickness of 10 μm is further lower, more preferably 40 ppm / K or less, more preferably 35 ppm / K or less, Especially preferably, it is 30 ppm / K or less, or less than 30 ppm / K. When a polyimide film is used for a display substrate or the like, a conductive layer is formed on the surface of the polyimide film to form a transistor. If the linear thermal expansion coefficient of the polyimide film is large in the temperature range in the manufacturing process, the difference in the linear thermal expansion coefficient with a conductor such as a metal becomes large, which may cause problems such as increased warpage of the substrate. . In order to obtain a thin film transistor having good characteristics without problems in a normal manufacturing process, at least the linear thermal expansion coefficient between 100 and 350 ° C. when measured at a film thickness of 10 μm is 55 ppm / K or less, particularly preferable. Needs to be 40 ppm / K or less.

また、より幅広い製造プロセスに対応できるためには、より高温までポリイミドフィルムの線熱膨張係数が低いことが好ましい。具体的には、フィルム厚みが10μmで測定した場合の、100〜380℃、より好ましくは100〜390℃、より好ましくは100〜400℃、より好ましくは100〜410℃、特に好ましくは100〜420℃の間の線熱膨張係数が、好ましくは65ppm/K以下、より好ましくは60ppm/K以下、より好ましくは55ppm/K以下、より好ましくは50ppm/K以下、特に好ましくは45ppm/K以下であることが好ましい。ある実施態様においては、フィルム厚みが10μmで測定した場合の、100〜380℃、より好ましくは100〜390℃、より好ましくは100〜400℃、より好ましくは100〜410℃、より好ましくは100〜420℃の間の線熱膨張係数が、好ましくは40ppm/K以下、より好ましくは35ppm/K以下、特に好ましくは30ppm/K以下、あるいは30ppm/K未満であることが好ましい。   Moreover, in order to cope with a wider manufacturing process, it is preferable that the linear thermal expansion coefficient of the polyimide film is low up to a higher temperature. Specifically, when the film thickness is 10 μm, it is 100 to 380 ° C., more preferably 100 to 390 ° C., more preferably 100 to 400 ° C., more preferably 100 to 410 ° C., and particularly preferably 100 to 420 ° C. The linear thermal expansion coefficient between 0 ° C. is preferably 65 ppm / K or less, more preferably 60 ppm / K or less, more preferably 55 ppm / K or less, more preferably 50 ppm / K or less, and particularly preferably 45 ppm / K or less. It is preferable. In an embodiment, the film thickness is 100 to 380 ° C., more preferably 100 to 390 ° C., more preferably 100 to 400 ° C., more preferably 100 to 410 ° C., and more preferably 100 to 100 ° C., when measured at a film thickness of 10 μm. The linear thermal expansion coefficient between 420 ° C. is preferably 40 ppm / K or less, more preferably 35 ppm / K or less, particularly preferably 30 ppm / K or less, or less than 30 ppm / K.

また、ある実施態様においては、フィルム厚みが10μmで測定した場合の、100〜430℃の間の線熱膨張係数が65ppm/K以下であることが好ましい。さらに、フィルム厚みが10μmで測定した場合の、100〜430℃の間の線熱膨張係数が60ppm/K以下、より好ましくは55ppm/K以下であることが好ましいことがある。   Moreover, in a certain embodiment, it is preferable that the linear thermal expansion coefficient between 100-430 degreeC when a film thickness is measured at 10 micrometers is 65 ppm / K or less. Furthermore, when the film thickness is measured at 10 μm, the linear thermal expansion coefficient between 100 and 430 ° C. is preferably 60 ppm / K or less, more preferably 55 ppm / K or less.

なお、本発明における上記の線熱膨張係数は、フィルム厚みが10μmのポリイミドフィルムについて、フィルム幅が4mm、チャック間距離が15mm、引張荷重が2g、昇温速度が20℃/分の条件で測定した値である。ここで、線熱膨張係数は、フィルム厚みが厚くなると小さくなる傾向がある。   The linear thermal expansion coefficient in the present invention is measured for a polyimide film having a film thickness of 10 μm under the conditions of a film width of 4 mm, a distance between chucks of 15 mm, a tensile load of 2 g, and a heating rate of 20 ° C./min. It is the value. Here, the linear thermal expansion coefficient tends to decrease as the film thickness increases.

本発明のポリイミドフィルムは、フィルム厚みが10μmで測定した場合のヘイズが、好ましくは2%以下、より好ましくは1.5%以下であることが好ましい。ポリイミドフィルムをディスプレイ用途などに用いる場合、ヘイズが高いと、光が散乱して画像がぼやけることがある。フィルム厚みが10μmで測定した場合のヘイズが2%以下であれば、通常、そのような問題を防ぐことができる。なお、ヘイズは、フィルム厚みが厚くなると大きくなる傾向がある。   The polyimide film of the present invention has a haze of preferably 2% or less, more preferably 1.5% or less when measured at a film thickness of 10 μm. When a polyimide film is used for display or the like, if the haze is high, light may be scattered and the image may be blurred. If the haze when measured at a film thickness of 10 μm is 2% or less, such a problem can usually be prevented. Note that the haze tends to increase as the film thickness increases.

本発明のポリイミドフィルムは、フィルム厚みが10μmで測定した場合の厚み方向位相差(Rth)が、好ましくは1000nm以下、より好ましくは850nm以下、より好ましくは830nm以下であることが好ましい。ポリイミドフィルムをディスプレイ用途などに用いる場合、厚み方向の位相差が大きいと、透過光の色が正しく表示されない、色のにじみや視野角が狭くなるといった問題が起こることがある。なお、厚み方向位相差(Rth)は、フィルム厚みが厚くなると大きくなる傾向がある。   The polyimide film of the present invention preferably has a thickness direction retardation (Rth) of 1000 nm or less, more preferably 850 nm or less, more preferably 830 nm or less when the film thickness is measured at 10 μm. When a polyimide film is used for a display application or the like, if the retardation in the thickness direction is large, there may be a problem that the color of transmitted light is not displayed correctly, the color blurs or the viewing angle becomes narrow. The thickness direction retardation (Rth) tends to increase as the film thickness increases.

さらに、本発明のポリイミドフィルムは、フィルム厚みが10μmで測定した場合の波長308nmの光透過率が、好ましくは0.1%以下、より好ましくは0.05%以下であることが好ましい。ポリイミドフィルムを基板などに用いる場合、多くの製造プロセスでは、ポリイミド前駆体のワニス(ポリイミド前駆体を含む組成物)もしくは、ポリイミドのワニス(ポリイミドを含む組成物)をガラス等の基材上に流延、加熱することでポリイミド/基材積層体を得た後、基材(ガラス)面からレーザー光(波長308nm)を照射して、ポリイミドフィルムを基材から剥離させる。ポリイミドフィルムが波長308nmの光透過率が高く、波長308nmの光(レーザー光)のエネルギーを吸収しないと、ポリイミドフィルムを基材から剥離できない。レーザーでポリイミドフィルムを基材から剥離する工程を含むプロセスに適用するためには、フィルム厚みが10μmで測定した場合の波長308nmの光透過率が低いこと、好ましくは0.1%以下であることが必要である。なお、波長308nmの光透過率は、フィルム厚みが厚くなると低下する傾向がある。   Furthermore, the polyimide film of the present invention preferably has a light transmittance at a wavelength of 308 nm when measured at a film thickness of 10 μm, preferably 0.1% or less, more preferably 0.05% or less. When a polyimide film is used for a substrate or the like, in many manufacturing processes, a polyimide precursor varnish (a composition containing a polyimide precursor) or a polyimide varnish (a composition containing a polyimide) is flowed onto a substrate such as glass. After obtaining a polyimide / base material laminate by heating and heating, laser light (wavelength 308 nm) is irradiated from the base material (glass) surface to peel the polyimide film from the base material. The polyimide film has a high light transmittance at a wavelength of 308 nm, and the polyimide film cannot be peeled off from the substrate unless it absorbs the energy of light (laser light) at a wavelength of 308 nm. In order to apply to a process including a step of peeling a polyimide film from a substrate with a laser, the light transmittance at a wavelength of 308 nm when the film thickness is measured at 10 μm is low, preferably 0.1% or less. is necessary. Note that the light transmittance at a wavelength of 308 nm tends to decrease as the film thickness increases.

上記のような物性値を満たすことで、特にディスプレイ用の基板に好適に用いることができるポリイミドフィルム、さらにはタッチパネル用の基板、太陽電池用の基板などにも好適に用いることができるポリイミドフィルムが得られる。   By satisfying the physical property values as described above, a polyimide film that can be suitably used particularly for a substrate for a display, and further a polyimide film that can be suitably used for a substrate for a touch panel, a substrate for a solar cell, etc. can get.

上記の物性値の測定方法の詳細については、後述の実施例で説明する。   The details of the method for measuring the physical property values will be described in the examples described later.

本発明のポリイミドフィルムは、厚みが10μmのものに限定されない。ポリイミドフィルムの厚みは用途に応じて適宜選択され、通常、1〜250μm、より好ましくは1〜150μm、より好ましくは1〜50μm、特に好ましくは1〜30μmである。   The polyimide film of the present invention is not limited to those having a thickness of 10 μm. The thickness of the polyimide film is appropriately selected depending on the application, and is usually 1 to 250 μm, more preferably 1 to 150 μm, more preferably 1 to 50 μm, and particularly preferably 1 to 30 μm.

本発明のポリイミドフィルムは、必要に応じて、フィラー(シリカ等の無機粒子や有機粒子)、酸化防止剤、紫外線吸収剤、染料、顔料、シランカップリング剤などのカップリング剤、プライマー、難燃材、レベリング剤、剥離剤、その他のポリイミドフィルムに一般的に使用されている各種添加剤などを含有することができる。   The polyimide film of the present invention can be prepared by using a filler (inorganic or organic particles such as silica), an antioxidant, an ultraviolet absorber, a dye, a pigment, a silane coupling agent, a primer, or a flame retardant, as necessary. It can contain various additives generally used for materials, leveling agents, release agents, and other polyimide films.

ある実施態様においては、フィルム強度やフィルム表面の平滑性の点から、あるいは製造の容易さ、コストの点から、本発明のポリイミドフィルムは、シリカ等の無機粒子、及び有機粒子(フィラー)を含有しないことが好ましい。   In an embodiment, the polyimide film of the present invention contains inorganic particles such as silica and organic particles (fillers) from the viewpoint of film strength and film surface smoothness, or from the viewpoint of ease of production and cost. Preferably not.

本発明のポリイミドフィルムは、例えば、下記化学式(1−1)で表される繰り返し単位1種以上を全繰り返し単位に対して50モル%以上、より好ましくは60モル%以上、より好ましくは70モル%以上含むポリイミドで構成することができる。   In the polyimide film of the present invention, for example, one or more repeating units represented by the following chemical formula (1-1) are 50 mol% or more, more preferably 60 mol% or more, more preferably 70 mol, based on all repeating units. % Or more of polyimide.

Figure 2018204034
(式中、Aは、下記化学式(A−1)で表される4価の基であり、Bは、下記化学式(B−1)で表される2価の基である。)
Figure 2018204034
(In the formula, A 1 is a tetravalent group represented by the following chemical formula (A-1), and B 1 is a divalent group represented by the following chemical formula (B-1).)

Figure 2018204034
(式中、R、R、Rは、それぞれ独立に、−CH−、または−CHCH−である。)
Figure 2018204034
(Wherein, R 1, R 2, R 3 are each independently, -CH 2 -, or -CH 2 CH 2 - in which.)

Figure 2018204034
(式中、nは0〜3の整数を示し、nは0〜3の整数を示す。Y、Y、Yは、それぞれ独立に、水素原子、メチル基、トリフルオロメチル基よりなる群から選択される1種を示し、Q、Qは、それぞれ独立に、直接結合、または 式:−NHCO−、−CONH−、−COO−、−OCO−で表される基よりなる群から選択される1種を示す。)
Figure 2018204034
(In the formula, n 1 represents an integer of 0 to 3, n 2 represents an integer of 0 to 3. Y 1 , Y 2 , and Y 3 are each independently a hydrogen atom, a methyl group, or a trifluoromethyl group. Q 1 and Q 2 are each independently a direct bond or a group represented by the formula: —NHCO—, —CONH—, —COO—, —OCO—. 1 type selected from the group consisting of:

本発明のポリイミドフィルムは、例えば、下記化学式(1−2)で表される繰り返し単位1種以上を全繰り返し単位に対して50モル%以上、より好ましくは60モル%以上、より好ましくは70モル%以上含むポリイミドで構成することもできる。   In the polyimide film of the present invention, for example, one or more repeating units represented by the following chemical formula (1-2) are 50 mol% or more, more preferably 60 mol% or more, more preferably 70 mol, based on all repeating units. % Of polyimide or more.

Figure 2018204034

(式中、Aは、下記化学式(A−2)で表される4価の基であり、Bは、下記化学式(B−1)で表される2価の基である。)
Figure 2018204034

(In the formula, A 2 is a tetravalent group represented by the following chemical formula (A-2), and B 2 is a divalent group represented by the following chemical formula (B-1).)

Figure 2018204034
Figure 2018204034

Figure 2018204034
(式中、nは0〜3の整数を示し、nは0〜3の整数を示す。Y、Y、Yは、それぞれ独立に、水素原子、メチル基、トリフルオロメチル基よりなる群から選択される1種を示し、Q、Qは、それぞれ独立に、直接結合、または 式:−NHCO−、−CONH−、−COO−、−OCO−で表される基よりなる群から選択される1種を示す。)
Figure 2018204034
(In the formula, n 1 represents an integer of 0 to 3, n 2 represents an integer of 0 to 3. Y 1 , Y 2 , and Y 3 are each independently a hydrogen atom, a methyl group, or a trifluoromethyl group. Q 1 and Q 2 are each independently a direct bond or a group represented by the formula: —NHCO—, —CONH—, —COO—, —OCO—. 1 type selected from the group consisting of:

前記化学式(B−1)で表される基において、芳香環同士の連結位置は特に限定されないが、AまたはAに結合するアミド基(−CONH−)もしくは芳香環同士の連結基に対して4位で結合することが好ましい。このように結合することで、得られるポリイミドが直線的な構造となり、低線熱膨張になることがある。前記化学式(B−1)で表される基が芳香環を一つ有する場合(n及びnが0である場合)、前記化学式(B−1)で表される基は、置換基(Y)を有していてもよいp−フェニレン基であることが好ましい。また、芳香環にメチル基やトリフルオロメチル基が置換されていてもよいが、その置換位置は特に限定されない。 In the group represented by the chemical formula (B-1), the connection position of the aromatic rings is not particularly limited, but the amide group (—CONH—) bonded to A 1 or A 2 or the connection group of the aromatic rings. It is preferable to bond at the 4-position. By bonding in this way, the resulting polyimide has a linear structure and may have low linear thermal expansion. When the group represented by the chemical formula (B-1) has one aromatic ring (when n 1 and n 2 are 0), the group represented by the chemical formula (B-1) is a substituent ( It is preferably a p-phenylene group optionally having Y 1 ). In addition, a methyl group or a trifluoromethyl group may be substituted on the aromatic ring, but the substitution position is not particularly limited.

前記化学式(B−1)で表される2価の基としては、下記化学式(B−1−1)〜(B−1−6)のいずれかで表される基が挙げられる。   Examples of the divalent group represented by the chemical formula (B-1) include groups represented by any of the following chemical formulas (B-1-1) to (B-1-6).

Figure 2018204034
Figure 2018204034

また、本発明のポリイミドフィルムは、例えば、前記化学式(1−1)または(1−2)で表される繰り返し単位1種以上を、全繰り返し単位に対して、例えば60モル%以上、好ましくは65モル%以上、より好ましくは70モル%以上、あるいは75モル%以上、あるいは80モル%以上、あるいは90モル%以上含み、テトラカルボン酸成分に由来する4価の基が前記化学式(A−1)または(A−2)で表される4価の基であり、ジアミン成分に由来する2価の基が複数の芳香環を有し、芳香環同士がエーテル結合(−O−)で連結されているものである繰り返し単位1種以上を、全繰り返し単位に対して、例えば40モル%以下、好ましくは35モル%以下、より好ましくは30モル%以下、あるいは25モル%以下、あるいは20モル%以下、あるいは10モル%以下で含むポリイミドで構成することができる。この場合、通常、ポリイミドは、テトラカルボン酸成分に由来する4価の基が前記化学式(A−1)または(A−2)で表される4価の基であり、ジアミン成分に由来する2価の基が複数の芳香環を有し、芳香環同士がエーテル結合(−O−)で連結されているものである繰り返し単位を、全繰り返し単位に対して、5モル%以上含むことが好ましい。   Moreover, the polyimide film of the present invention has, for example, one or more repeating units represented by the chemical formula (1-1) or (1-2), for example, 60 mol% or more, preferably with respect to all repeating units. A tetravalent group containing 65 mol% or more, more preferably 70 mol% or more, alternatively 75 mol% or more, alternatively 80 mol% or more, alternatively 90 mol% or more and derived from a tetracarboxylic acid component is represented by the chemical formula (A-1 ) Or (A-2), the divalent group derived from the diamine component has a plurality of aromatic rings, and the aromatic rings are connected by an ether bond (—O—). 1 type or more of the repeating unit is, for example, 40 mol% or less, preferably 35 mol% or less, more preferably 30 mol% or less, or 25 mol% or less, or 2 with respect to all repeating units. Mol% or less, or may be made of polyimide comprising 10 mol% or less. In this case, the polyimide is usually a tetravalent group in which the tetravalent group derived from the tetracarboxylic acid component is represented by the chemical formula (A-1) or (A-2), and 2 derived from the diamine component. It is preferable that 5 mol% or more of the repeating unit in which the valent group has a plurality of aromatic rings and the aromatic rings are connected by an ether bond (—O—) with respect to all the repeating units. .

複数の芳香環を有し、芳香環同士の一部または全部がエーテル結合(−O−)で連結されている2価の基としては、下記化学式(B−2−1)〜(B−2−4)のいずれかで表される基が挙げられる。   Examples of the divalent group having a plurality of aromatic rings and part or all of the aromatic rings connected by an ether bond (—O—) include the following chemical formulas (B-2-1) to (B-2). -4) is mentioned.

Figure 2018204034
Figure 2018204034

ただし、本発明のポリイミドフィルムは、これらのポリイミドで構成されるものに限定されるものではない。   However, the polyimide film of the present invention is not limited to those composed of these polyimides.

本発明のポリイミドフィルムを構成するポリイミドを得るために好適に使用できるテトラカルボン酸成分としては、例えば、テトラデカヒドロ−1H,3H−4,12:5,11:6,10−トリメタノアントラ[2,3−c:6,7−c’]ジフラン−1,3,7,9−テトラオン、デカヒドロ−1H,3H−4,10−エタノ−5,9−メタノナフト[2,3−c:6,7−c’]ジフラン−1,3,6,8−テトラオン、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、ピロメリット酸、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸、2,3,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸、4,4’−オキシジフタル酸、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)スルホン二無水物、m−ターフェニル−3,4,3’,4’−テトラカルボン酸二無水物、p−ターフェニル−3,4,3’,4’−テトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸、シクロヘキサン−1,2,4,5−テトラカルボン酸、ビシクロ[2.2.2]オクタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸、9−オキサトリシクロ[4.2.1.02,5]ノナン−3,4,7,8−テトラカルボン酸、デカヒドロ−1,4:5,8−ジメタノナフタレン−2,3,6,7−テトラカルボン酸、ノルボルナン−2−スピロ−α−シクロペンタノン−α’−スピロ−2’’−ノルボルナン−5,5’’,6,6’’−テトラカルボン酸等の誘導体や、これらの酸二無水物が挙げられる。その他に使用できるテトラカルボン酸成分としては、例えば、3a,4,10,10a−テトラヒドロ−1H,3H−4,10−メタノナフト[2,3−c:6,7−c’]ジフラン−1,3,6,8−テトラオン、3a,4,6,6a,9a,10,12,12a−オクタヒドロ−1H,3H−4,12:6,10−ジメタノアントラ[2,3−c:6,7−c’]ジフラン−1,3,7,9−テトラオン、4−(2,5−ジオキソテトラヒドロフラン−3−イル)−1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−1,2−ジカルボン酸、ビスカルボキシフェニルジメチルシラン、ビスジカルボキシフェノキシジフェニルスルフィド、スルホニルジフタル酸、イソプロピリデンジフェノキシビスフタル酸、[1,1’−ビ(シクロヘキサン)]−3,3’,4,4’−テトラカルボン酸、[1,1’−ビ(シクロヘキサン)]−2,3,3’,4’−テトラカルボン酸、[1,1’−ビ(シクロヘキサン)]−2,2’,3,3’−テトラカルボン酸、4,4’−メチレンビス(シクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸)、4,4’−(プロパン−2,2−ジイル)ビス(シクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸)、4,4’−オキシビス(シクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸)、4,4’−チオビス(シクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸)、4,4’−スルホニルビス(シクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸)、4,4’−(ジメチルシランジイル)ビス(シクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸)、4,4’−(テトラフルオロプロパン−2,2−ジイル)ビス(シクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸)、オクタヒドロペンタレン−1,3,4,6−テトラカルボン酸、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸、6−(カルボキシメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,3,5−トリカルボン酸、ビシクロ[2.2.2]オクタ−5−エン−2,3,7,8−テトラカルボン酸、トリシクロ[4.2.2.02,5]デカン−3,4,7,8−テトラカルボン酸、トリシクロ[4.2.2.02,5]デカ−7−エン−3,4,9,10−テトラカルボン酸等の誘導体や、これらの酸二無水物が挙げられる。これらのテトラカルボン酸成分(テトラカルボン酸類等)は、1種を単独で使用してもよく、また複数種を組み合わせて使用することもできる。ここで、テトラカルボン酸成分(テトラカルボン酸類等)とは、テトラカルボン酸と、テトラカルボン酸二無水物、テトラカルボン酸シリルエステル、テトラカルボン酸エステル、テトラカルボン酸クロライド等のテトラカルボン酸誘導体を表す。   Examples of the tetracarboxylic acid component that can be suitably used for obtaining the polyimide constituting the polyimide film of the present invention include, for example, tetradecahydro-1H, 3H-4,12: 5,11: 6,10-trimethanoanthra [ 2,3-c: 6,7-c ′] difuran-1,3,7,9-tetraone, decahydro-1H, 3H-4,10-ethano-5,9-methanonaphtho [2,3-c: 6 , 7-c ′] difuran-1,3,6,8-tetraone, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexafluoropropane, pyromellitic acid, 3,3 ′, 4,4′-. Benzophenone tetracarboxylic acid, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic acid, 2,3,3 ′, 4′-biphenyltetracarboxylic acid, 4,4′-oxydiphthalic acid, bis (3,4-dicarbo Ciphenyl) sulfone dianhydride, m-terphenyl-3,4,3 ′, 4′-tetracarboxylic dianhydride, p-terphenyl-3,4,3 ′, 4′-tetracarboxylic dianhydride 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic acid, cyclohexane-1,2,4,5-tetracarboxylic acid, bicyclo [2.2.2] octane-2,3,5,6-tetracarboxylic acid, 9-oxatricyclo [4.2.1.02,5] nonane-3,4,7,8-tetracarboxylic acid, decahydro-1,4: 5,8-dimethanonaphthalene-2,3,6 Derivatives of 7-tetracarboxylic acid, norbornane-2-spiro-α-cyclopentanone-α′-spiro-2 ″ -norbornane-5,5 ″, 6,6 ″ -tetracarboxylic acid, etc. Of the acid dianhydride. Other examples of tetracarboxylic acid components that can be used include 3a, 4,10,10a-tetrahydro-1H, 3H-4,10-methanonaphtho [2,3-c: 6,7-c ′] difuran-1, 3,6,8-tetraone, 3a, 4,6,6a, 9a, 10,12,12a-octahydro-1H, 3H-4,12: 6,10-dimethanoanthra [2,3-c: 6,7- c ′] difuran-1,3,7,9-tetraone, 4- (2,5-dioxotetrahydrofuran-3-yl) -1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-1,2-dicarboxylic acid, bis Carboxyphenyldimethylsilane, bisdicarboxyphenoxydiphenyl sulfide, sulfonyldiphthalic acid, isopropylidenediphenoxybisphthalic acid, [1,1′-bi (cyclohexane) −3,3 ′, 4,4′-tetracarboxylic acid, [1,1′-bi (cyclohexane)]-2,3,3 ′, 4′-tetracarboxylic acid, [1,1′-bi (cyclohexane) )]-2,2 ′, 3,3′-tetracarboxylic acid, 4,4′-methylenebis (cyclohexane-1,2-dicarboxylic acid), 4,4 ′-(propane-2,2-diyl) bis ( Cyclohexane-1,2-dicarboxylic acid), 4,4′-oxybis (cyclohexane-1,2-dicarboxylic acid), 4,4′-thiobis (cyclohexane-1,2-dicarboxylic acid), 4,4′-sulfonyl Bis (cyclohexane-1,2-dicarboxylic acid), 4,4 ′-(dimethylsilanediyl) bis (cyclohexane-1,2-dicarboxylic acid), 4,4 ′-(tetrafluoropropane-2,2-diyl) Screw (Rohexane-1,2-dicarboxylic acid), octahydropentalene-1,3,4,6-tetracarboxylic acid, bicyclo [2.2.1] heptane-2,3,5,6-tetracarboxylic acid, 6 -(Carboxymethyl) bicyclo [2.2.1] heptane-2,3,5-tricarboxylic acid, bicyclo [2.2.2] oct-5-ene-2,3,7,8-tetracarboxylic acid, Tricyclo [4.2.2.02,5] decane-3,4,7,8-tetracarboxylic acid, tricyclo [4.2.2.02,5] dec-7-ene-3,4,9, Examples thereof include derivatives such as 10-tetracarboxylic acid and acid dianhydrides thereof. These tetracarboxylic acid components (tetracarboxylic acids and the like) may be used alone or in combination of two or more. Here, tetracarboxylic acid components (tetracarboxylic acids and the like) are tetracarboxylic acids and tetracarboxylic acid derivatives such as tetracarboxylic dianhydrides, tetracarboxylic acid silyl esters, tetracarboxylic acid esters, and tetracarboxylic acid chlorides. Represent.

本発明のポリイミドフィルムを構成するポリイミドを得るために使用できるジアミン成分としては、例えば、p−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、ベンジジン、3,3’−ジアミノ−ビフェニル、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン、3,3’−ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン、m−トリジン、4,4’−ジアミノベンズアニリド、3,4’−ジアミノベンズアニリド、N,N’−ビス(4−アミノフェニル)テレフタルアミド、N,N’−p−フェニレンビス(p−アミノベンズアミド)、4−アミノフェノキシ−4−ジアミノベンゾエート、ビス(4−アミノフェニル)テレフタレート、ビフェニル−4,4’−ジカルボン酸ビス(4−アミノフェニル)エステル、p−フェニレンビス(p−アミノベンゾエート)、ビス(4−アミノフェニル)−[1,1’−ビフェニル]−4,4’−ジカルボキシレート、[1,1’−ビフェニル]−4,4’−ジイルビス(4−アミノベンゾエート)、1,4−ジアミノシクロヘキサン、1,4−ジアミノ−2−メチルシクロヘキサン、1,4−ジアミノ−2−エチルシクロヘキサン、1,4−ジアミノ−2−n−プロピルシクロヘキサン、1,4−ジアミノ−2−イソプロピルシクロヘキサン、1,4−ジアミノ−2−n−ブチルシクロヘキサン、1,4−ジアミノ−2−イソブチルシクロヘキサン、1,4−ジアミノ−2−sec−ブチルシクロヘキサン、1,4−ジアミノ−2−tert−ブチルシクロヘキサン、1,2−ジアミノシクロヘキサン、4,4’−オキシジアニリン、3,4’−オキシジアニリン、3,3’−オキシジアニリン、ビス(4-アミノフェニル)スルフィド、p−メチレンビス(フェニレンジアミン)、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、ビス(4−アミノフェニル)スルホン、3,3−ビス((アミノフェノキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、ビス(4−(4−アミノフェノキシ)ジフェニル)スルホン、ビス(4−(3−アミノフェノキシ)ジフェニル)スルホン、オクタフルオロベンジジン、3,3’−ジメトキシ−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジクロロ−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジフルオロ−4,4’−ジアミノビフェニル、9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、4,4’−ビス(3−アミノフェノキシ)ビフェニル等が挙げられる。これらのジアミン成分は、1種を単独で使用してもよく、また複数種を組み合わせて使用することもできる。   Examples of the diamine component that can be used to obtain the polyimide constituting the polyimide film of the present invention include p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, benzidine, 3,3′-diamino-biphenyl, 2,2′-bis ( Trifluoromethyl) benzidine, 3,3′-bis (trifluoromethyl) benzidine, m-tolidine, 4,4′-diaminobenzanilide, 3,4′-diaminobenzanilide, N, N′-bis (4- Aminophenyl) terephthalamide, N, N′-p-phenylenebis (p-aminobenzamide), 4-aminophenoxy-4-diaminobenzoate, bis (4-aminophenyl) terephthalate, biphenyl-4,4′-dicarboxylic acid Bis (4-aminophenyl) ester, p-phenylenebis (p-amino) Benzoate), bis (4-aminophenyl)-[1,1′-biphenyl] -4,4′-dicarboxylate, [1,1′-biphenyl] -4,4′-diylbis (4-aminobenzoate) 1,4-diaminocyclohexane, 1,4-diamino-2-methylcyclohexane, 1,4-diamino-2-ethylcyclohexane, 1,4-diamino-2-n-propylcyclohexane, 1,4-diamino-2 -Isopropylcyclohexane, 1,4-diamino-2-n-butylcyclohexane, 1,4-diamino-2-isobutylcyclohexane, 1,4-diamino-2-sec-butylcyclohexane, 1,4-diamino-2-tert -Butylcyclohexane, 1,2-diaminocyclohexane, 4,4'-oxydianiline, 3,4 ' Oxydianiline, 3,3′-oxydianiline, bis (4-aminophenyl) sulfide, p-methylenebis (phenylenediamine), 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (3 -Aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane, 2,2-bis (4-aminophenyl) Hexafluoropropane, bis (4-aminophenyl) sulfone, 3,3-bis ((aminophenoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane, bis (4- (4-Aminophenoxy) diphenyl) sulfone, bis (4- (3-aminophenoxy) diphenyl) sulfur , Octafluorobenzidine, 3,3′-dimethoxy-4,4′-diaminobiphenyl, 3,3′-dichloro-4,4′-diaminobiphenyl, 3,3′-difluoro-4,4′-diaminobiphenyl 9,9-bis (4-aminophenyl) fluorene, 4,4′-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, 4,4′-bis (3-aminophenoxy) biphenyl, and the like. These diamine components may be used individually by 1 type, and can also be used in combination of multiple types.

ポリイミドフィルムの製造方法の例を概略的に示すと、
(1)ポリイミド前駆体溶液、またはポリイミド前駆体溶液に必要に応じてイミド化触媒、脱水剤、離型助剤、無機微粒子などを選択して加えたポリイミド前駆体溶液組成物をフィルム状に支持体上に流延し、加熱乾燥して自己支持性フィルムを得た後、加熱により脱水環化、脱溶媒することによりポリイミドフィルムを得る方法;
(2)ポリイミド前駆体溶液に環化触媒および脱水剤を加え、さらに必要に応じて無機微粒子などを選択して加えたポリイミド前駆体溶液組成物をフィルム状に支持体上に流延し、化学的に脱水環化させて、必要に応じて加熱乾燥して自己支持性フィルムを得た後、これを加熱により脱溶媒、イミド化することによりポリイミドフィルムを得る方法;
(3)ポリイミドが有機溶媒に可溶の場合、離型助剤、無機微粒子などを選択して加えたポリイミド溶液組成物をフィルム状に支持体上に流延し、加熱乾燥などにより一部または全部の溶媒を除去した後、最高加熱温度に加熱することによりポリイミドフィルムを得る方法;
(4)ポリイミドが有機溶媒に可溶の場合、離型助剤、無機微粒子などを選択して加えたポリイミド溶液組成物をフィルム状に支持体上に流延し、加熱により溶媒を除去しながら最高加熱温度に加熱することによりポリイミドフィルムを得る方法、
が挙げられる。
When schematically showing an example of a method for producing a polyimide film,
(1) A polyimide precursor solution or a polyimide precursor solution composition in which an imidization catalyst, a dehydrating agent, a release aid, inorganic fine particles, etc. are selected and added to a polyimide precursor solution as needed is supported in a film form. A method of obtaining a polyimide film by casting on a body and drying by heating to obtain a self-supporting film, followed by dehydration and desolvation by heating;
(2) A cyclization catalyst and a dehydrating agent are added to the polyimide precursor solution, and further, a polyimide precursor solution composition added by selecting inorganic fine particles as necessary is cast on a support in the form of a film. A method of obtaining a polyimide film by dehydrating and cyclizing and obtaining a self-supporting film by heating and drying as necessary, and then removing the solvent and imidizing it by heating;
(3) When the polyimide is soluble in an organic solvent, a polyimide solution composition added by selecting a mold release aid, inorganic fine particles, etc. is cast on a support in a film form, and partially or by heating and drying A method of obtaining a polyimide film by removing all the solvent and then heating to the maximum heating temperature;
(4) When the polyimide is soluble in an organic solvent, a polyimide solution composition added by selecting a mold release aid, inorganic fine particles and the like is cast on a support in the form of a film, and the solvent is removed by heating. A method of obtaining a polyimide film by heating to the highest heating temperature,
Is mentioned.

ポリイミド前駆体は、1)ポリアミド酸(または、ポリアミック酸とも呼ばれる)、2)ポリアミド酸エステル(ポリアミド酸のカルボキシル基のHの少なくとも一部がアルキル基)、3)ポリアミド酸シリルエステル(ポリアミド酸のカルボキシル基のHの少なくとも一部がアルキルシリル基)に分類することができる。   Polyimide precursors are: 1) polyamic acid (also called polyamic acid), 2) polyamic acid ester (at least a part of H of the carboxyl group of the polyamic acid is an alkyl group), 3) polyamic acid silyl ester (of polyamic acid At least a part of H of the carboxyl group can be classified as an alkylsilyl group.

これらのポリイミド前駆体は、前述のポリイミド構造を与えるテトラカルボン酸成分およびジアミン成分から製造することができる。例えば、溶媒中でテトラカルボン酸成分(テトラカルボン酸二無水物など)とジアミン成分とを略等モル、好ましくはテトラカルボン酸成分に対するジアミン成分のモル比[ジアミン成分のモル数/テトラカルボン酸成分のモル数]が好ましくは0.90〜1.10、より好ましくは0.95〜1.05の割合で、例えば120℃以下の比較的低温度でイミド化を抑制しながら反応することによって、ポリイミド前駆体の溶液組成物を得ることができる。   These polyimide precursors can be produced from a tetracarboxylic acid component and a diamine component that give the aforementioned polyimide structure. For example, the tetracarboxylic acid component (tetracarboxylic dianhydride, etc.) and the diamine component are approximately equimolar in the solvent, preferably the molar ratio of the diamine component to the tetracarboxylic acid component [number of moles of diamine component / tetracarboxylic acid component The number of moles of the compound is preferably 0.90 to 1.10, more preferably 0.95 to 1.05, for example, by reacting while suppressing imidization at a relatively low temperature of 120 ° C. or lower, A solution composition of the polyimide precursor can be obtained.

ポリイミドフィルムの製造方法の例として、例えば、ポリイミド前駆体組成物を基材上に流延し、この基材上のポリイミド前駆体組成物を、例えば100〜500℃、好ましくは200〜500℃、より好ましくは250〜450℃程度の温度で加熱処理して、溶媒を除去しながら、ポリイミド前駆体をイミド化する方法を挙げることができる。なお、加熱プロファイルは特に限定されず、適宜選択することができる。   As an example of the manufacturing method of a polyimide film, a polyimide precursor composition is cast on a base material, for example, The polyimide precursor composition on this base material is 100-500 degreeC, for example, Preferably 200-500 degreeC, More preferably, a method of imidizing the polyimide precursor while removing the solvent by heat treatment at a temperature of about 250 to 450 ° C. can be mentioned. In addition, a heating profile is not specifically limited, It can select suitably.

また、ポリイミド前駆体組成物を基材上に流延し、好ましくは180℃以下の温度範囲で乾燥して、基材上にポリイミド前駆体組成物の膜を形成し、得られたポリイミド前駆体組成物の膜を基材上から剥離して、その膜の端部を固定した状態で、あるいは膜の端部を固定せずに、例えば100〜500℃、好ましくは200〜500℃、より好ましくは250〜450℃程度の温度で加熱処理して、ポリイミド前駆体をイミド化することによっても、ポリイミドフィルムを好適に製造することができる。   Also, the polyimide precursor composition is cast on a substrate, and preferably dried in a temperature range of 180 ° C. or less to form a polyimide precursor composition film on the substrate, and the resulting polyimide precursor is obtained. The film of the composition is peeled off from the substrate and the end of the film is fixed, or the end of the film is not fixed, for example, 100 to 500 ° C., preferably 200 to 500 ° C., more preferably Can be suitably produced also by heat treatment at a temperature of about 250 to 450 ° C. to imidize the polyimide precursor.

また、例えば、ポリイミドを含むポリイミド溶液組成物を基材上に流延し、例えば80〜500℃、好ましくは100〜500℃、より好ましくは150〜450℃程度の温度で加熱処理して、溶媒を除去することにより、ポリイミドフィルムを好適に製造することができる。なお、この場合も、加熱プロファイルは特に限定されず、適宜選択することができる。   Further, for example, a polyimide solution composition containing polyimide is cast on a substrate, and is heat-treated at a temperature of, for example, about 80 to 500 ° C., preferably 100 to 500 ° C., more preferably about 150 to 450 ° C. By removing, a polyimide film can be suitably produced. In this case, the heating profile is not particularly limited and can be selected as appropriate.

ここで、基材としては、通常、ガラスが好ましく、ポリイミドフィルムをガラス基材上に形成したポリイミドフィルム/ガラス基材積層体は、例えば、ディスプレイ用の基板などを製造するために好適に用いられる。   Here, as a base material, glass is preferable normally, and the polyimide film / glass base material laminated body which formed the polyimide film on the glass base material is used suitably in order to manufacture the board | substrate for displays etc., for example. .

上記のようにして得られたポリイミドフィルム/基材積層体、もしくはポリイミドフィルムは、その片面もしくは両面に導電性層を形成することによって、フレキシブルな導電性基板を得ることができる。   The polyimide film / base laminate or the polyimide film obtained as described above can provide a flexible conductive substrate by forming a conductive layer on one side or both sides thereof.

フレキシブルな導電性基板は、例えば次の方法によって得ることができる。すなわち、第一の方法としては、ポリイミドフィルム/基材積層体を基材からポリイミドフィルムを剥離せずに、そのポリイミドフィルム表面に、スパッタ、蒸着、印刷などによって、導電性物質(金属もしくは金属酸化物、導電性有機物、導電性炭素など)の導電層を形成させ、導電性層/ポリイミドフィルム/基材の導電性積層体を製造する。その後必要に応じて、基材より導電性層/ポリイミドフィルム積層体を剥離することによって、導電性層/ポリイミドフィルム積層体からなる透明でフレキシブルな導電性基板を得ることができる。   A flexible conductive substrate can be obtained, for example, by the following method. That is, as a first method, the polyimide film / substrate laminate is not peeled off from the substrate, and the surface of the polyimide film is sputtered, vapor-deposited, printed, etc. by a conductive substance (metal or metal oxide). A conductive layer of conductive layer / polyimide film / base material is produced. Then, if necessary, a transparent and flexible conductive substrate comprising the conductive layer / polyimide film laminate can be obtained by peeling the conductive layer / polyimide film laminate from the substrate.

第二の方法としては、ポリイミドフィルム/基材積層体の基材からポリイミドフィルムを剥離して、ポリイミドフィルムを得、そのポリイミドフィルム表面に、導電性物質(金属もしくは金属酸化物、導電性有機物、導電性炭素など)の導電層を、第一の方法と同様にして形成させ、導電性層/ポリイミドフィルム積層体、または導電性層/ポリイミドフィルム/導電性層積層体からなる透明でフレキシブルな導電性基板を得ることができる。   As a second method, the polyimide film is peeled off from the substrate of the polyimide film / substrate laminate to obtain a polyimide film, and a conductive substance (metal or metal oxide, conductive organic substance, A conductive layer of conductive carbon, etc.) is formed in the same manner as in the first method, and a transparent and flexible conductive layer comprising a conductive layer / polyimide film laminate or a conductive layer / polyimide film / conductive layer laminate. A conductive substrate can be obtained.

なお、第一、第二の方法において、必要に応じて、ポリイミドフィルムの表面に導電層を形成する前に、スパッタ、蒸着やゲル−ゾル法などによって、水蒸気、酸素などのガスバリア層、光調整層などの無機層を形成しても構わない。   In the first and second methods, if necessary, before forming a conductive layer on the surface of the polyimide film, a gas barrier layer such as water vapor or oxygen, light adjustment by sputtering, vapor deposition or gel-sol method, etc. An inorganic layer such as a layer may be formed.

また、導電層は、フォトリソグラフィ法や各種印刷法、インクジェット法などの方法によって、回路が好適に形成される。   The conductive layer is preferably formed with a circuit by a photolithography method, various printing methods, an inkjet method, or the like.

このようにして得られる本発明の基板は、本発明のポリイミドによって構成されたポリイミドフィルムの表面に、必要に応じてガスバリア層や無機層を介し、導電層の回路を有するものである。この基板は、ディスプレイ用、タッチパネル用、または太陽電池用の基板として好適に用いることができる。   The substrate of the present invention thus obtained has a circuit of a conductive layer on the surface of a polyimide film composed of the polyimide of the present invention through a gas barrier layer or an inorganic layer as necessary. This board | substrate can be used suitably as a board | substrate for displays, a touch panel, or a solar cell.

すなわち、この基板に、蒸着、各種印刷法、或いはインクジェット法などによって、さらにトランジスタ(無機トランジスタ、有機トランジスタ)が形成されてフレキシブル薄膜トランジスタが製造され、そして、表示デバイス用の液晶素子、EL素子、光電素子として好適に用いられる。   That is, a transistor (inorganic transistor, organic transistor) is further formed on this substrate by vapor deposition, various printing methods, an ink jet method or the like to manufacture a flexible thin film transistor, and a liquid crystal element, an EL element, a photoelectric transistor for a display device are manufactured. It is suitably used as an element.

以下、実施例及び比較例によって本発明を更に説明する。尚、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be further described with reference to Examples and Comparative Examples. In addition, this invention is not limited to a following example.

以下の各例において評価は次の方法で行った。   In each of the following examples, the evaluation was performed by the following method.

<ポリイミドフィルムの評価>
[YI]
紫外可視分光光度計/V−650DS(日本分光製)を用いて、ASTEM E313の規格に準拠して、膜厚10μm、5cm角サイズのポリイミドフィルムのYIを測定した。光源はD65、視野角は2°とした。
<Evaluation of polyimide film>
[YI]
Using a UV-visible spectrophotometer / V-650DS (manufactured by JASCO), YI of a polyimide film having a film thickness of 10 μm and a 5 cm square size was measured in accordance with the standard of ASTM E313. The light source was D65 and the viewing angle was 2 °.

[400nm光透過率、308nm光透過率、全光透過率]
紫外可視分光光度計/V−650DS(日本分光製)を用いて、膜厚10μm、5cm角サイズのポリイミドフィルムの波長400nmにおける光透過率、波長308nmにおける光透過率、全光透過率(波長380nm〜780nmにおける平均透過率)を測定した。
[400 nm light transmittance, 308 nm light transmittance, total light transmittance]
Using a UV-visible spectrophotometer / V-650DS (manufactured by JASCO), the light transmittance at a wavelength of 400 nm, the light transmittance at a wavelength of 308 nm, the total light transmittance (wavelength of 380 nm) of a polyimide film having a thickness of 10 μm and a 5 cm square size. Average transmittance at ˜780 nm).

[ヘイズ]
濁度計/NDH2000(日本電色工業製)を用いて、JIS K7136の規格に準拠して、膜厚10μm、5cm角サイズのポリイミドフィルムのヘイズを測定した。
[Haze]
Using a turbidimeter / NDH2000 (manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.), the haze of a polyimide film having a film thickness of 10 μm and a 5 cm square size was measured according to the standard of JIS K7136.

[400℃4時間保持後の重量保持率]
膜厚10μmのポリイミドフィルムを、約6mm角サイズに切り取って試験片とし、TAインスツルメント社製 熱重量測定装置(Q5000IR)を用い、切り取ったサンプルを数枚重ねてサンプル重量を4mgとして、窒素気流中、200℃で30分間保持した後、昇温速度100℃/分で200℃から400℃まで昇温し、4時間保持した。400℃到達時の重量を100%として、4時間後の重量保持率を求めた。
[Weight retention after holding at 400 ° C. for 4 hours]
A polyimide film with a film thickness of 10 μm is cut to a size of about 6 mm square to make a test piece. Using a thermogravimetric measuring device (Q5000IR) manufactured by TA Instruments, several pieces of the cut sample are stacked to give a sample weight of 4 mg, nitrogen. After maintaining at 200 ° C. for 30 minutes in an air stream, the temperature was increased from 200 ° C. to 400 ° C. at a rate of temperature increase of 100 ° C./min and held for 4 hours. The weight retention after 4 hours was determined with the weight when reaching 400 ° C. being 100%.

実施例2のポリイミドフィルムの400℃で4時間保持した時の重量保持率の測定結果(TGAチャート)を図1に示す。実施例1、及び比較例1〜3のポリイミドフィルムについても、同等の高精度で重量保持率を測定した。   The measurement result (TGA chart) of the weight retention when the polyimide film of Example 2 is held at 400 ° C. for 4 hours is shown in FIG. For the polyimide films of Example 1 and Comparative Examples 1 to 3, the weight retention was measured with the same high accuracy.

[430℃1時間保持後の重量保持率]
膜厚10μmのポリイミドフィルムを、約6mm角サイズに切り取って試験片とし、TAインスツルメント社製 熱重量測定装置(Q5000IR)を用い、切り取ったサンプルを数枚重ねてサンプル重量を4mgとして、窒素気流中、200℃で30分間保持した後、昇温速度100℃/分で200℃から430℃まで昇温し、1時間保持した。430℃到達時の重量を100%として、1時間後の重量保持率を求めた。
[Weight retention after holding at 430 ° C. for 1 hour]
A polyimide film with a film thickness of 10 μm is cut to a size of about 6 mm square to make a test piece. Using a thermogravimetric measuring device (Q5000IR) manufactured by TA Instruments, several pieces of the cut sample are stacked to give a sample weight of 4 mg, nitrogen. After maintaining at 200 ° C. for 30 minutes in an air stream, the temperature was increased from 200 ° C. to 430 ° C. at a temperature increase rate of 100 ° C./min and held for 1 hour. The weight retention rate after 1 hour was determined with the weight at 430 ° C. reaching 100%.

[線熱膨張係数(CTE)]
膜厚10μmのポリイミドフィルムを幅4mmの短冊状に切り取って試験片とし、TMA/SS6100(エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製)を用い、チャック間距離15mm、引張荷重2g、昇温速度20℃/分で500℃まで昇温した。得られたTMA曲線から、100℃から所定の温度(350℃〜430℃)までの線熱膨張係数を求めた。
[Linear thermal expansion coefficient (CTE)]
A polyimide film having a thickness of 10 μm is cut into a strip having a width of 4 mm to form a test piece, and a TMA / SS6100 (manufactured by SII Nano Technology Co., Ltd.) is used. The distance between chucks is 15 mm, the tensile load is 2 g, the heating rate is 20 ° C. / The temperature was raised to 500 ° C. in minutes. A linear thermal expansion coefficient from 100 ° C. to a predetermined temperature (350 ° C. to 430 ° C.) was determined from the obtained TMA curve.

[フィルムの厚み方向位相差(Rth)]
膜厚10μm、5cm角サイズのポリイミドフィルムを試験片とし、王子計測器社製 位相差測定装置(KOBRA−WR)を用い、入射角を40°としてフィルムの位相差測定を行った。得られた位相差より、膜厚10μmのフィルムの厚み方向の位相差を求めた。
[Thickness direction retardation of film (R th )]
A polyimide film having a film thickness of 10 μm and a 5 cm square size was used as a test piece, and a phase difference measurement of the film was performed with an incident angle of 40 ° using a phase difference measuring device (KOBRA-WR) manufactured by Oji Scientific Instruments. From the obtained phase difference, the thickness direction retardation of a film having a thickness of 10 μm was determined.

以下の各例で使用した原材料の略称、純度等は、次のとおりである。   Abbreviations, purity, etc. of raw materials used in the following examples are as follows.

[ジアミン成分]
DABAN: 4,4’−ジアミノベンズアニリド〔純度:99.90%(GC分析)〕
TFMB: 2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン〔純度:99.83%(GC分析)〕
4,4’−ODA: 4,4’−オキシジアニリン〔純度:99.9%(GC分析)〕
BAPB: 4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル
PPD: p−フェニレンジアミン〔純度:99.9%(GC分析)〕
[テトラカルボン酸成分]
TNDA: テトラデカヒドロ−1H,3H−4,12:5,11:6,10−トリメタノアントラ[2,3−c:6,7−c’]ジフラン−1,3,7,9−テトラオン
EMDAxx: (3aR,4R,5S,5aS,8aR,9R,10S,10aS)−デカヒドロ−1H,3H−4,10−エタノ−5,9−メタノナフト[2,3−c:6,7−c’]ジフラン−1,3,6,8−テトラオン
PMDA−HS: 1R,2S,4S,5R−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物〔純度:99.9%(GC分析)〕
6FDA: 4,4’−(2,2−ヘキサフルオロイソプロピレン)ジフタル酸二無水物〔純度:99.77%(H−NMR分析)〕
s−BPDA: 3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物〔純度:99.9%(H−NMR分析)〕
[Diamine component]
DABAN: 4,4′-diaminobenzanilide [Purity: 99.90% (GC analysis)]
TFMB: 2,2′-bis (trifluoromethyl) benzidine [Purity: 99.83% (GC analysis)]
4,4′-ODA: 4,4′-oxydianiline [Purity: 99.9% (GC analysis)]
BAPB: 4,4′-bis (4-aminophenoxy) biphenyl PPD: p-phenylenediamine [purity: 99.9% (GC analysis)]
[Tetracarboxylic acid component]
TNDA: Tetradecahydro-1H, 3H-4,12: 5,11: 6,10-trimethanoanthra [2,3-c: 6,7-c ′] difuran-1,3,7,9-tetraone EMDAxx: (3aR, 4R, 5S, 5aS, 8aR, 9R, 10S, 10aS) -decahydro-1H, 3H-4,10-ethano-5,9-methanonaphtho [2,3-c: 6,7-c ′ Difuran-1,3,6,8-tetraone PMDA-HS: 1R, 2S, 4S, 5R-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride [purity: 99.9% (GC analysis)]
6FDA: 4,4 ′-(2,2-hexafluoroisopropylene) diphthalic dianhydride [Purity: 99.77% (H-NMR analysis)]
s-BPDA: 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride [purity: 99.9% (H-NMR analysis)]

[溶媒]
NMP: N−メチル−2−ピロリドン
DMAc: N,N−ジメチルアセトアミド
[solvent]
NMP: N-methyl-2-pyrrolidone DMAc: N, N-dimethylacetamide

〔合成例1(TNDAの合成)〕   [Synthesis Example 1 (Synthesis of TNDA)]

Figure 2018204034
Macromelecules,1994,27,1117.に記載の方法を参照して、ノルボルナジエンとジシクロペンタジエンとのDiels−Alder反応で、1,4,4a,5,8,8a−ヘキサヒドロ−1,4:5,8−ジメタノナフタレン(BNDE)を合成した。
Figure 2018204034
Macromolecules, 1994, 27, 1117. In the Diels-Alder reaction of norbornadiene with dicyclopentadiene, 1,4,4a, 5,8,8a-hexahydro-1,4: 5,8-dimethananaphthalene (BNDE) Was synthesized.

容量200mLのオートクレーブに、BNDE120g(755.75mmol)、ジシクロペンタジエン10g(75.86mmol)を仕込んだ。系内を窒素置換した後、温度180〜185℃で8時間反応させた。反応終了後、薄茶液体127.5gを得た。温度87℃、塔頂温度73℃、真空度1.5kPa〜0.5kPaの条件下、減圧蒸留を行ない、BNDEを含む留分を除去した。残渣29.3gにトルエン41.2gを入れ、温度56℃まで昇温して、完全に溶解させた。次いで、同温度でメタノール297gを添加した後、50℃に冷却したところ、上層に白色懸濁液、下層に黄色油分の二層系が得られた。上層の白色懸濁液を取り出し、減圧濃縮して、白色固体として1,4,4a,5,8,8a,9,9a,10,10a−デカヒドロ−1,4:5,8:9,10−トリメタノアントラセン(TNDE)24.03gを得た(GC分析による純度94.8pa%、収率14.2%)。   In an autoclave having a capacity of 200 mL, 120 g (755.75 mmol) of BNDE and 10 g (75.86 mmol) of dicyclopentadiene were charged. After the system was purged with nitrogen, the reaction was carried out at a temperature of 180 to 185 ° C. for 8 hours. After the reaction, 127.5 g of light brown liquid was obtained. Distillation under reduced pressure was carried out under conditions of a temperature of 87 ° C., a tower top temperature of 73 ° C., and a degree of vacuum of 1.5 kPa to 0.5 kPa, and a fraction containing BNDE was removed. 41.2 g of toluene was added to 29.3 g of the residue, and the temperature was raised to 56 ° C. to complete dissolution. Subsequently, 297 g of methanol was added at the same temperature, followed by cooling to 50 ° C. As a result, a white suspension was obtained in the upper layer, and a two-layer system of yellow oil was obtained in the lower layer. The upper white suspension was removed, concentrated under reduced pressure, and 1,4,4a, 5,8,8a, 9,9a, 10,10a-decahydro-1,4: 5,8: 9,10 as a white solid. -24.03 g of trimethanoanthracene (TNDE) was obtained (purity 94.8 pa% by GC analysis, yield 14.2%).

容量1Lの反応容器に、メタノール299g、クロロホルム50g、塩化銅(II)200g(1.48mol)、塩化パラジウム351mg(1.98mmol)を入れて、撹拌した。系内の雰囲気を一酸化炭素にガス置換した後、クロロホルム92gに溶解したTNDE22g(93.9mmol)の溶液を6.5時間かけて滴下し、20時間反応させた。系内の雰囲気を一酸化炭素からアルゴンに置換した後、反応混合物から溶媒を留去し、クロロホルム506gを添加した。同様の操作をさらに2回繰り返した。そして、茶緑色の懸濁液から不溶物をろ過で除去した。得られた溶液を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液269gで3回洗浄し、さらに精製水269gで3回洗浄した後、有機層に無水硫酸マグネシウム2.2g、活性炭2.2gを入れて撹拌した。そして、溶液をろ過した後に減圧濃縮し、茶色固体46.63gを得た。次いで、再結晶(溶媒比;トルエン:ヘプタン=1:1.6)による精製、シリカゲルクロマトグラフィー(展開溶媒;ヘキサン:酢酸エチル:クロロホルム=10:1:1)による精製を行い、白色固体としてテトラメチル テトラデカヒドロ−1,4:5,8:9,10−トリメタノアントラセン−2,3,6,7−テトラカルボキシレート(TNME)18.39gを得た(HPLC分析による純度97pa%、収率41.3%)。   In a reaction vessel having a capacity of 1 L, 299 g of methanol, 50 g of chloroform, 200 g (1.48 mol) of copper (II) chloride and 351 mg (1.98 mmol) of palladium chloride were added and stirred. After replacing the atmosphere in the system with carbon monoxide, a solution of 22 g (93.9 mmol) of TNDE dissolved in 92 g of chloroform was added dropwise over 6.5 hours and reacted for 20 hours. After replacing the atmosphere in the system from carbon monoxide to argon, the solvent was distilled off from the reaction mixture, and 506 g of chloroform was added. The same operation was repeated two more times. And insoluble matter was removed by filtration from the brownish green suspension. The obtained solution was washed 3 times with 269 g of a saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution and further washed 3 times with 269 g of purified water, and then 2.2 g of anhydrous magnesium sulfate and 2.2 g of activated carbon were added to the organic layer and stirred. The solution was filtered and then concentrated under reduced pressure to obtain 46.63 g of a brown solid. Next, purification by recrystallization (solvent ratio; toluene: heptane = 1: 1.6) and purification by silica gel chromatography (developing solvent; hexane: ethyl acetate: chloroform = 10: 1: 1) are performed to obtain tetra 18.39 g of methyl tetradecahydro-1,4: 5,8: 9,10-trimethanoanthracene-2,3,6,7-tetracarboxylate (TNME) was obtained (purity of 97 pa% by HPLC analysis, yield) (Rate 41.3%).

容量200mLの反応容器に、TNME18g(37.9mmol)、ギ酸53.7g、パラトルエンスルホン酸一水和物146.6mg(0.77mmol)を加え、温度98℃〜103℃で13時間反応させた。反応終了後、反応液を減圧濃縮し、濃縮物にトルエン54gを添加した。この操作を6回繰り返して、ギ酸をほぼ完全に留去した。得られた懸濁液をろ過して、得られた固体をトルエン36gで洗浄した後、80℃で真空乾燥し、灰色固体13.28gを得た。その後、無水酢酸による再結晶、さらにN,N’−ジメチルアセトアミドによる再結晶を行い、白色固体としてテトラデカヒドロ−1H,3H−4,12:5,11:6,10−トリメタノアントラ[2,3−c:6,7−c’]ジフラン−1,3,7,9−テトラオン(TNDA)9.87gを得た(H−NMR分析による純度97.4%、収率68.6%)。 TNME 18 g (37.9 mmol), formic acid 53.7 g, and paratoluenesulfonic acid monohydrate 146.6 mg (0.77 mmol) were added to a reaction vessel with a capacity of 200 mL and reacted at a temperature of 98 ° C. to 103 ° C. for 13 hours. . After completion of the reaction, the reaction solution was concentrated under reduced pressure, and 54 g of toluene was added to the concentrate. This operation was repeated 6 times, and formic acid was distilled off almost completely. The obtained suspension was filtered, and the obtained solid was washed with 36 g of toluene and then vacuum-dried at 80 ° C. to obtain 13.28 g of a gray solid. Thereafter, recrystallization with acetic anhydride and further recrystallization with N, N′-dimethylacetamide were performed, and tetradecahydro-1H, 3H-4,12: 5,11: 6,10-trimethanoanthra [2 , 3-c: 6,7-c ′] difuran-1,3,7,9-tetraone (TNDA) (9.87 g, purity 97.4% by 1 H-NMR analysis, yield 68.6). %).

〔合成例2(EMDAxxの合成)〕   [Synthesis Example 2 (Synthesis of EMDAxx)]

Figure 2018204034
3Lのオートクレーブに、シス−5−ノルボルネン−エキソ−2,3−ジカルボン酸無水物(exo−NA)600g(3.66mol)、2,6−ジブチルヒドロキシトルエン300mgを入れた。系内を窒素置換した後、内温−25℃で1,3−ブタジエン319g(5.91mol)を添加し、反応温度140〜166℃で35時間撹拌して、白色固体866.2gを得た(収率58%)。そして、得られた白色固体866.2gをトルエンで再結晶して、白色結晶として(3aR,4R,9S,9aS)−3a,4,4a,5,8,8a,9,9a−オクタヒドロ−4,9−メタノナフト[2,3−c]フラン−1,3−ジオン(OMNAxx)359gを得た(H−NMR分析による純度100%、収率45%)。
Figure 2018204034
In a 3 L autoclave, 600 g (3.66 mol) of cis-5-norbornene-exo-2,3-dicarboxylic anhydride (exo-NA) and 300 mg of 2,6-dibutylhydroxytoluene were added. After replacing the system with nitrogen, 319 g (5.91 mol) of 1,3-butadiene was added at an internal temperature of −25 ° C., and the mixture was stirred at a reaction temperature of 140 to 166 ° C. for 35 hours to obtain 866.2 g of a white solid. (Yield 58%). Then, 866.2 g of the obtained white solid was recrystallized with toluene to give (3aR, 4R, 9S, 9aS) -3a, 4, 4a, 5, 8, 8a, 9, 9a-octahydro-4 as white crystals. , 9-methanonaphtho [2,3-c] furan-1,3-dione (OMNAxx) 359 g (100% purity by 1 H-NMR analysis, 45% yield).

OMNAxxの物性値は以下であった。   The physical property values of OMNAxx were as follows.

H−NMR(CDCl3,σ(ppm)); 1.19(d,J=12Hz,1H),1.52−1.63(m,2H),1.73−1.82(m,2H),1.89(d,J=12Hz,1H),2.27−2.40(m,2H),2.56(t,J=1.2Hz,2H),2.98(d,J=1.2Hz,2H),5.80−5.92(m,2H)
CI−MS(m/z); 219(M+1)
1 H-NMR (CDCl 3, σ (ppm)); 1.19 (d, J = 12 Hz, 1H), 1.52-1.63 (m, 2H), 1.73-1.82 (m, 2H), 1.89 (d, J = 12 Hz, 1H), 2.27-2.40 (m, 2H), 2.56 (t, J = 1.2 Hz, 2H), 2.98 (d, J = 1.2 Hz, 2H), 5.80-5.92 (m, 2H)
CI-MS (m / z); 219 (M + 1)

容量3Lの反応容器に、OMNAxx120g(550mmol)、ジクロロメタン2.2Lを加えた。温度−65〜−60℃に冷却しながら、ジクロロメタン200mLに溶解した臭素105.4g(660mmol)の溶液を2時間かけて滴下し、1時間反応させた。この操作を2回行なった。そして、2回分の反応液を集めてエバポレーターで濃縮して、薄茶色固体を得た。得られた薄茶色固体にヘプタン1.5Lを加え、ろ過を行った。そして、ろ取した固体をヘプタン500mLで洗浄した後、真空乾燥して、白色固体として(3aR,4R,9S,9aS)−6,7−ジブロモデカヒドロ−4,9−メタノナフト[2,3−c]フラン−1,3−ジオン(DBDNAxx)313gを得た(H−NMR分析による純度100%、収率75%)。また、ろ液を減圧濃縮し、ヘプタン500mLで洗浄した後、真空乾燥して、白色固体としてDBDNAxx78.1gを得た(H−NMR分析による純度100%、収率19%)。 120 g (550 mmol) of OMNAxx and 2.2 L of dichloromethane were added to a reaction vessel having a volume of 3 L. While cooling to a temperature of −65 to −60 ° C., a solution of 105.4 g (660 mmol) of bromine dissolved in 200 mL of dichloromethane was added dropwise over 2 hours and reacted for 1 hour. This operation was performed twice. And the reaction liquid for 2 times was collected and concentrated with the evaporator, and the light brown solid was obtained. To the obtained light brown solid, 1.5 L of heptane was added and filtered. The solid collected by filtration was washed with 500 mL of heptane, and then vacuum-dried to obtain (3aR, 4R, 9S, 9aS) -6,7-dibromodecahydro-4,9-methanonaphtho [2,3- c] 313 g of furan-1,3-dione (DBDNAxx) was obtained (purity 100% according to 1 H-NMR analysis, yield 75%). The filtrate was concentrated under reduced pressure, washed with 500 mL of heptane, and then vacuum-dried to obtain 78.1 g of DBDNAxx as a white solid (100% purity by 1 H-NMR analysis, 19% yield).

DBDNAxxの物性値は以下であった。   The physical properties of DBDNAxx were as follows.

H−NMR(CDCl3,σ(ppm)); 1.28(d,J=12Hz,1H),1.62(q,J=12Hz,1H),1.84−2.24(m,5H),2.59(s,2H),3.03(dd,J=7.3Hz,J=23Hz,2H),4.32(ddd,J=3.3Hz,J=5.5Hz,J=12Hz,1H),4.73(dd,J=3.0Hz,J=7.0Hz,1H)
CI−MS(m/z); 379(M+1)
1 H-NMR (CDCl 3, σ (ppm)); 1.28 (d, J = 12 Hz, 1H), 1.62 (q, J = 12 Hz, 1H), 1.84-2.24 (m, 5H), 2.59 (s, 2H), 3.03 (dd, J = 7.3 Hz, J = 23 Hz, 2H), 4.32 (ddd, J = 3.3 Hz, J = 5.5 Hz, J = 12 Hz, 1 H), 4.73 (dd, J = 3.0 Hz, J = 7.0 Hz, 1 H)
CI-MS (m / z); 379 (M + 1)

容量2Lの反応容器に、マレイン酸無水物259g(2.64mol)、DBDNAxx200g(529mmol)を加え、反応温度190℃で2時間反応させた。反応終了後、温度100℃まで冷却し、トルエン900mLを添加した。室温付近まで冷却し、析出した固体をろ別した。得られた固体をトルエン900mLで洗浄した後、60℃、3時間の条件で減圧乾燥を行ない、薄茶色固体として(3aR,4R,5S,5aS,8aR,9R,10S,10aS)−3a,4,4a,5,5a,8a,9,9a,10,10a−デカヒドロ−1H,3H−4,10−エタノ−5,9−メタノナフト[2,3−c:6,7−c’]ジフラン−1,3,6,8−テトラオン(EEMDAxx)140.2gを得た(H−NMR分析による純度97.2%、収率82%)。 259 g (2.64 mol) of maleic anhydride and 200 g (529 mmol) of DBDNAxx were added to a reaction vessel with a capacity of 2 L, and reacted at a reaction temperature of 190 ° C. for 2 hours. After completion of the reaction, the mixture was cooled to a temperature of 100 ° C. and 900 mL of toluene was added. The mixture was cooled to near room temperature, and the precipitated solid was filtered off. The obtained solid was washed with 900 mL of toluene, and then dried under reduced pressure at 60 ° C. for 3 hours to obtain a light brown solid (3aR, 4R, 5S, 5aS, 8aR, 9R, 10S, 10aS) -3a, 4 4a, 5,5a, 8a, 9,9a, 10,10a-decahydro-1H, 3H-4,10-ethano-5,9-methanonaphtho [2,3-c: 6,7-c '] difuran- 140.2 g of 1,3,6,8-tetraone (EEMDAxx) was obtained (purity 97.2% by 1 H-NMR analysis, yield 82%).

また、DBDNAxx180g(476mmol)に対して同様の操作を行い、薄茶色固体としてEEMDAxx139.2gを得た(H−NMR純度98.9%、収率92%)。 In addition, the same operation was performed on 180 g (476 mmol) of DBDNAxx to obtain 139.2 g of EEMDAxx as a light brown solid ( 1 H-NMR purity 98.9%, yield 92%).

EEMDAxxの物性値は以下であった。   The physical property values of EEMDAxx were as follows.

H−NMR(CDCl3,σ(ppm)); 0.59(d,J=12Hz,1H),2.01(s,2H),2.12(d,J=12Hz,1H),2.55(s,2H),2.98(d,J=1.4Hz,2H),3.20−3.30(m,4H),6.20(dd,J=3.1Hz,J=4.4Hz,2H)
CI−MS(m/z); 314(M+1)
1 H-NMR (CDCl 3, σ (ppm)); 0.59 (d, J = 12 Hz, 1H), 2.01 (s, 2H), 2.12 (d, J = 12 Hz, 1H), 2 .55 (s, 2H), 2.98 (d, J = 1.4 Hz, 2H), 3.20-3.30 (m, 4H), 6.20 (dd, J = 3.1 Hz, J = 4.4Hz, 2H)
CI-MS (m / z); 314 (M + 1)

容量20Lの反応容器に、EEMDAxx254.9g(794.8mmol)、メタノール10L、オルトギ酸トリメチル533g、濃硫酸63gを加え、温度61〜67℃で79時間撹拌した。反応終了後、反応液を減圧濃縮し、灰色固体513gを得た。得られた固体をクロロホルム3256gに溶解し、7重量%炭酸水素ナトリウム水溶液1700gに滴下した。分液した有機層に無水硫酸マグネシウム31.6gおよび活性炭26.8gを添加し、室温で1時間撹拌した後、ろ過を行い、ろ液をクロロホルム322gで洗浄し、減圧濃縮して、灰色固体325.3gを得た。そして、得られた灰色固体をメタノールで再結晶して、白色固体としてテトラメチル(1R,4S,5R,6R,7S,8S,10S,11R)−1,4,4a,5,6,7,8,8a−オクタヒドロ−1,4−エタノ−5,8−メタノナフタレン−6,7,10,11−テトラカルボキシレート(EEMDExx)294.9gを得た(GC分析による純度100%、収率91%)。   To a reaction vessel having a capacity of 20 L, EEMDAxx 254.9 g (794.8 mmol), 10 L of methanol, 533 g of trimethyl orthoformate, and 63 g of concentrated sulfuric acid were added and stirred at a temperature of 61 to 67 ° C. for 79 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was concentrated under reduced pressure to obtain 513 g of a gray solid. The obtained solid was dissolved in 3256 g of chloroform and added dropwise to 1700 g of a 7 wt% aqueous sodium hydrogen carbonate solution. To the separated organic layer, 31.6 g of anhydrous magnesium sulfate and 26.8 g of activated carbon were added and stirred at room temperature for 1 hour, followed by filtration. The filtrate was washed with 322 g of chloroform and concentrated under reduced pressure to give a gray solid 325. .3 g was obtained. And the obtained gray solid is recrystallized with methanol, and tetramethyl (1R, 4S, 5R, 6R, 7S, 8S, 10S, 11R) -1,4,4a, 5,6,7, 294.9 g of 8,8a-octahydro-1,4-ethano-5,8-methanonaphthalene-6,7,10,11-tetracarboxylate (EEMDxx) was obtained (purity 100% by GC analysis, yield 91). %).

EEMDExxの物性値は以下であった。   The physical property values of EEMDxx were as follows.

H−NMR(CDCl3,σ(ppm)); 1.55(d,J=11Hz,1H),1.61(s,2H),2.29(d,J=11Hz,1H),2.43(s,2H),2.62(d,J=1.9Hz,2H),2.97(s,2H),3.03(s,2H),3.58(s,6H),3.60(s,6H),6.23(dd,J=3.2Hz,J=4.6Hz,2H)
CI−MS(m/z); 407(M+1)
1 H-NMR (CDCl 3, σ (ppm)); 1.55 (d, J = 11 Hz, 1H), 1.61 (s, 2H), 2.29 (d, J = 11 Hz, 1H), 2 .43 (s, 2H), 2.62 (d, J = 1.9 Hz, 2H), 2.97 (s, 2H), 3.03 (s, 2H), 3.58 (s, 6H), 3.60 (s, 6H), 6.23 (dd, J = 3.2 Hz, J = 4.6 Hz, 2H)
CI-MS (m / z); 407 (M + 1)

容量3Lのオートクレーブに、EEMDExx98.2g(242mmol)、メタノール1720gを仕込み、10%ロジウム−炭素触媒(エヌイーケムキャット製、50%含水品)49.1gを添加した。系内を水素置換した後、水素を0.9MPaまで加圧し、内温80℃で4時間反応させた。反応終了後、析出した固体をN,N’−ジメチルホルムアミド3235gで溶解させながら、反応物を取り出し、セライトろ過を行い、触媒を除去した。この操作を、EEMDExx97.3g(239mmol)に対して、さらに2回行った。そして、すべてのろ液をあわせ、減圧濃縮して、灰色固体289.1gを得た。得られた灰色固体をクロロホルム700gとヘプタン4373gで再結晶して、微灰色固体としてテトラメチル(1R,2R,3S,4S,5R,6R,7S,8S)−デカヒドロ−1,4−エタノ−5,8−メタノナフタレン−2,3,6,7−テトラカルボキシレート(EMDExx)283.0gを得た(GC分析による純度99.9pa%、収率96%)。   EEMDxx 98.2 g (242 mmol) and 1720 g of methanol were charged into a 3 L autoclave, and 49.1 g of a 10% rhodium-carbon catalyst (manufactured by NE Chemcat, 50% water-containing product) was added. After substituting the system with hydrogen, hydrogen was pressurized to 0.9 MPa and reacted at an internal temperature of 80 ° C. for 4 hours. After completion of the reaction, the precipitated solid was dissolved with 3235 g of N, N′-dimethylformamide, and the reaction product was taken out and filtered through celite to remove the catalyst. This operation was further performed twice on 97.3 g (239 mmol) of EEMDxx. All the filtrates were combined and concentrated under reduced pressure to obtain 289.1 g of a gray solid. The obtained gray solid was recrystallized from 700 g of chloroform and 4373 g of heptane, and tetramethyl (1R, 2R, 3S, 4S, 5R, 6R, 7S, 8S) -decahydro-1,4-ethano-5 was obtained as a fine gray solid. , 8-methanonaphthalene-2,3,6,7-tetracarboxylate (EMDxx) was obtained (purity 99.9 pa% by GC analysis, yield 96%).

EMDExxの物性値は以下であった。   The physical property values of EMDxx were as follows.

H−NMR(CDCl3,σ(ppm)); 1.52(d,J=9.0Hz,2H),1.58(s,2H),1.76(d,J=9.0Hz,2H),1.95−2.10(m,4H),2.52(s,2H),2.71(d,J=1.6Hz,2H),2.84(s,2H),3.63(s,6H),3.64(s,6H)
CI−MS(m/z); 409(M+1)
1 H-NMR (CDCl 3, σ (ppm)); 1.52 (d, J = 9.0 Hz, 2H), 1.58 (s, 2H), 1.76 (d, J = 9.0 Hz, 2H), 1.95-2.10 (m, 4H), 2.52 (s, 2H), 2.71 (d, J = 1.6 Hz, 2H), 2.84 (s, 2H), 3 .63 (s, 6H), 3.64 (s, 6H)
CI-MS (m / z); 409 (M + 1)

容量3Lの反応容器に、EMDExx282.0g(689.7mmol)、ギ酸1410g、パラトルエンスルホン酸一水和物3.28g(17mmol)を加え、温度95℃〜97℃で19時間反応させた。反応終了後、反応液を減圧濃縮し、濃縮物にトルエン700mLを添加した。この操作を6回繰り返して、ギ酸をほぼ完全に留去した。得られた懸濁液をろ過し、得られた固体をトルエン490mLで洗浄した後、80℃で真空乾燥し、灰色固体219.6gを得た。その後、無水酢酸による再結晶、さらにN,N’−ジメチルホルムアミドによる再結晶を行い、白色固体として(3aR,4R,5S,5aS,8aR,9R,10S,10aS)−デカヒドロ−1H,3H−4,10−エタノ−5,9−メタノナフト[2,3−c:6,7−c’]ジフラン−1,3,6,8−テトラオン(EMDAxx)175.9gを得た(H−NMR分析による純度99.4%、収率96%)。 EMDExx 282.0 g (689.7 mmol), formic acid 1410 g, and paratoluenesulfonic acid monohydrate 3.28 g (17 mmol) were added to a reaction vessel having a capacity of 3 L, and reacted at a temperature of 95 ° C. to 97 ° C. for 19 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was concentrated under reduced pressure, and 700 mL of toluene was added to the concentrate. This operation was repeated 6 times, and formic acid was distilled off almost completely. The obtained suspension was filtered, and the obtained solid was washed with 490 mL of toluene and then vacuum-dried at 80 ° C. to obtain 219.6 g of a gray solid. Thereafter, recrystallization with acetic anhydride and further recrystallization with N, N′-dimethylformamide were carried out to obtain (3aR, 4R, 5S, 5aS, 8aR, 9R, 10S, 10aS) -decahydro-1H, 3H-4 as a white solid. , 10-ethano-5,9-methanonaphtho [2,3-c: 6,7-c ′] difuran-1,3,6,8-tetraone (EMDAxx) was obtained ( 1 H-NMR analysis). Purity 99.4%, yield 96%).

さらに、得られたEMDAxx150gを使用し、250〜290℃/5Paの昇華条件で精製を行い、白色固体としてEMDAxx146gを得た(H−NMR分析による純度100%、回収率97.6%)。 Furthermore, 150 g of the obtained EMDAxx was used and purified under sublimation conditions of 250 to 290 ° C./5 Pa to obtain 146 g of EMDAxx as a white solid (100% purity by 1 H-NMR analysis, recovery rate 97.6%).

EMDAxxの物性値は以下であった。   The physical property values of EMDAxx were as follows.

H−NMR(DMSO−d6,σ(ppm)); 0.98(d,J=13Hz,1H),1.15(d,J=9.4Hz,2H),1.57(d,J=9.4Hz,2H),1.81(s,2H),1.91(d,J=13Hz,1H),2.17(s,2H),2.63(s,2H),3.04(s,2H),3.19(s,2H)
CI−MS(m/z); 317(M+1)
1 H-NMR (DMSO-d 6, σ (ppm)); 0.98 (d, J = 13 Hz, 1H), 1.15 (d, J = 9.4 Hz, 2H), 1.57 (d, J = 9.4 Hz, 2H), 1.81 (s, 2H), 1.91 (d, J = 13 Hz, 1H), 2.17 (s, 2H), 2.63 (s, 2H), 3 .04 (s, 2H), 3.19 (s, 2H)
CI-MS (m / z); 317 (M + 1)

〔実施例1〕
窒素ガスで置換した反応容器中にDABAN 0.787g(3.46ミリモル)とBAPB 0.319g(0.87ミリモル)を入れ、NMPを、仕込みモノマー総質量(ジアミン成分とカルボン酸成分の総和)が 22質量%となる量の9.620gを加え、室温で1時間攪拌した。この溶液にTNDA 1.607g(4.36ミリモル)を徐々に加えた。室温で48時間撹拌し、均一で粘稠なポリイミド前駆体溶液を得た。
[Example 1]
In a reaction vessel substituted with nitrogen gas, 0.787 g (3.46 mmol) of DABAN and 0.319 g (0.87 mmol) of BAPB were placed, and NMP was charged, and the total mass of monomers (total of diamine component and carboxylic acid component) Was added in an amount of 22% by mass and stirred at room temperature for 1 hour. To this solution was gradually added 1.607 g (4.36 mmol) of TNDA. The mixture was stirred at room temperature for 48 hours to obtain a uniform and viscous polyimide precursor solution.

PTFE製メンブレンフィルターでろ過したポリイミド前駆体溶液をガラス基板に塗布し、窒素雰囲気下(酸素濃度200ppm以下)、そのままガラス基板上で室温から430℃まで加熱して熱的にイミド化を行い、無色透明なポリイミドフィルム/ガラス積層体を得た。次いで、得られたポリイミドフィルム/ガラス積層体を水に浸漬した後剥離し、乾燥して、膜厚が10μmのポリイミドフィルムを得た。   A polyimide precursor solution filtered through a PTFE membrane filter is applied to a glass substrate, and heated in a nitrogen atmosphere (oxygen concentration of 200 ppm or less) from room temperature to 430 ° C. as it is to thermally imidize. A transparent polyimide film / glass laminate was obtained. Next, the obtained polyimide film / glass laminate was immersed in water and then peeled and dried to obtain a polyimide film having a thickness of 10 μm.

このポリイミドフィルムの特性を測定した結果を表1に示す。   The results of measuring the properties of this polyimide film are shown in Table 1.

〔実施例2〕
窒素ガスで置換した反応容器中にDABAN 0.761g(3.35ミリモル)とBAPB 0.529g(1.44ミリモル)を入れ、DMAcを、仕込みモノマー総質量(ジアミン成分とカルボン酸成分の総和)が 25質量%となる量の8.409gを加え、室温で1時間攪拌した。この溶液にEMDAxx 1.513g(4.78ミリモル)を徐々に加えた。室温で48時間撹拌し、均一で粘稠なポリイミド前駆体溶液を得た。
[Example 2]
In a reaction vessel substituted with nitrogen gas, 0.761 g (3.35 mmol) of DABAN and 0.529 g (1.44 mmol) of BAPB were put, and DMAc was charged, and the total mass of monomers (total of diamine component and carboxylic acid component) Was added in an amount of 25% by mass and stirred at room temperature for 1 hour. To this solution, 1.513 g (4.78 mmol) of EMDAxx was gradually added. The mixture was stirred at room temperature for 48 hours to obtain a uniform and viscous polyimide precursor solution.

PTFE製メンブレンフィルターでろ過したポリイミド前駆体溶液をガラス基板に塗布し、窒素雰囲気下(酸素濃度200ppm以下)、そのままガラス基板上で室温から430℃まで加熱して熱的にイミド化を行い、無色透明なポリイミドフィルム/ガラス積層体を得た。次いで、得られたポリイミドフィルム/ガラス積層体を水に浸漬した後剥離し、乾燥して、膜厚が10μmのポリイミドフィルムを得た。   A polyimide precursor solution filtered through a PTFE membrane filter is applied to a glass substrate, and heated in a nitrogen atmosphere (oxygen concentration of 200 ppm or less) from room temperature to 430 ° C. as it is to thermally imidize. A transparent polyimide film / glass laminate was obtained. Next, the obtained polyimide film / glass laminate was immersed in water and then peeled and dried to obtain a polyimide film having a thickness of 10 μm.

このポリイミドフィルムの特性を測定した結果を表1に示す。   The results of measuring the properties of this polyimide film are shown in Table 1.

〔比較例1〕
窒素ガスで置換した反応容器中に4,4’−ODA 8.000g(39.95ミリモル)を入れ、DMAcを、仕込みモノマー総質量(ジアミン成分とカルボン酸成分の総和)が 22質量%となる量の60.117gを加え、室温で1時間攪拌した。この溶液にPMDA−HS 8.956g(39.95ミリモル)を徐々に加えた。室温で48時間撹拌し、均一で粘稠なポリイミド前駆体溶液を得た。
[Comparative Example 1]
In a reaction vessel substituted with nitrogen gas, 8.000 g (39.95 mmol) of 4,4′-ODA is put, DMAc is charged, and the total mass of monomers (total of diamine component and carboxylic acid component) is 22 mass%. An amount of 60.117 g was added and stirred at room temperature for 1 hour. PMDA-HS 8.956 g (39.95 mmol) was gradually added to this solution. The mixture was stirred at room temperature for 48 hours to obtain a uniform and viscous polyimide precursor solution.

PTFE製メンブレンフィルターでろ過したポリイミド前駆体溶液をガラス基板に塗布し、窒素雰囲気下(酸素濃度200ppm以下)、そのままガラス基板上で室温から400℃まで加熱して熱的にイミド化を行い、無色透明なポリイミドフィルム/ガラス積層体を得た。次いで、得られたポリイミドフィルム/ガラス積層体を水に浸漬した後剥離し、乾燥して、膜厚が10μmのポリイミドフィルムを得た。   A polyimide precursor solution filtered through a PTFE membrane filter is applied to a glass substrate, and heated in a nitrogen atmosphere (oxygen concentration of 200 ppm or less) from room temperature to 400 ° C. as it is, and thermally imidized to be colorless. A transparent polyimide film / glass laminate was obtained. Next, the obtained polyimide film / glass laminate was immersed in water and then peeled and dried to obtain a polyimide film having a thickness of 10 μm.

このポリイミドフィルムの特性を測定した結果を表1に示す。   The results of measuring the properties of this polyimide film are shown in Table 1.

〔比較例2〕
窒素ガスで置換した反応容器中にTFMB 2.000g(6.25ミリモル)を入れ、DMAcを、仕込みモノマー総質量(ジアミン成分とカルボン酸成分の総和)が 21質量%となる量の16.904gを加え、室温で1時間攪拌した。この溶液に6FDA 1.942g(4.37ミリモル)とs−BPDA 0.551g(1.87ミリモル)を徐々に加えた。室温で48時間撹拌し、均一で粘稠なポリイミド前駆体溶液を得た。
[Comparative Example 2]
In a reaction vessel substituted with nitrogen gas, 2,000 g (6.25 mmol) of TFMB was put, and DMAc was added in an amount of 16.904 g in such an amount that the total monomer weight (total of diamine component and carboxylic acid component) was 21% by mass. And stirred at room temperature for 1 hour. To this solution, 1.942 g (4.37 mmol) of 6FDA and 0.551 g (1.87 mmol) of s-BPDA were gradually added. The mixture was stirred at room temperature for 48 hours to obtain a uniform and viscous polyimide precursor solution.

PTFE製メンブレンフィルターでろ過したポリイミド前駆体溶液をガラス基板に塗布し、窒素雰囲気下(酸素濃度200ppm以下)、そのままガラス基板上で室温から400℃まで加熱して熱的にイミド化を行い、無色透明なポリイミドフィルム/ガラス積層体を得た。次いで、得られたポリイミドフィルム/ガラス積層体を水に浸漬した後剥離し、乾燥して、膜厚が10μmのポリイミドフィルムを得た。   A polyimide precursor solution filtered through a PTFE membrane filter is applied to a glass substrate, and heated in a nitrogen atmosphere (oxygen concentration of 200 ppm or less) from room temperature to 400 ° C. as it is, and thermally imidized to be colorless. A transparent polyimide film / glass laminate was obtained. Next, the obtained polyimide film / glass laminate was immersed in water and then peeled and dried to obtain a polyimide film having a thickness of 10 μm.

このポリイミドフィルムの特性を測定した結果を表1に示す。   The results of measuring the properties of this polyimide film are shown in Table 1.

〔比較例3〕
窒素ガスで置換した反応容器中にPPD 26.88g(0.249モル)を入れ、NMPを、仕込みモノマー総質量(ジアミン成分とカルボン酸成分の総和)が 20質量%となる量の400gを加え、室温で1時間攪拌した。この溶液にs−BPDA 73.13g(0.249モル)を徐々に加えた。室温で48時間撹拌し、均一で粘稠なポリイミド前駆体溶液を得た。
[Comparative Example 3]
PDP 26.88 g (0.249 mol) is put in a reaction vessel substituted with nitrogen gas, NMP is added, and 400 g of an amount that makes the total monomer charge (total of diamine component and carboxylic acid component) 20% by mass is added. And stirred at room temperature for 1 hour. To this solution, 73.13 g (0.249 mol) of s-BPDA was gradually added. The mixture was stirred at room temperature for 48 hours to obtain a uniform and viscous polyimide precursor solution.

PTFE製メンブレンフィルターでろ過したポリイミド前駆体溶液をガラス基板に塗布し、窒素雰囲気下(酸素濃度200ppm以下)、そのままガラス基板上で室温から450℃まで加熱して熱的にイミド化を行い、無色透明なポリイミドフィルム/ガラス積層体を得た。次いで、得られたポリイミドフィルム/ガラス積層体を水に浸漬した後剥離し、乾燥して、膜厚が10μmのポリイミドフィルムを得た。   A polyimide precursor solution filtered with a PTFE membrane filter is applied to a glass substrate, heated in a nitrogen atmosphere (oxygen concentration 200 ppm or less) from room temperature to 450 ° C. as it is, and thermally imidized to be colorless. A transparent polyimide film / glass laminate was obtained. Next, the obtained polyimide film / glass laminate was immersed in water and then peeled and dried to obtain a polyimide film having a thickness of 10 μm.

このポリイミドフィルムの特性を測定した結果を表1に示す。   The results of measuring the properties of this polyimide film are shown in Table 1.

Figure 2018204034
Figure 2018204034

本発明によって、例えばディスプレイ用、タッチパネル用、または太陽電池用の基板など、種々の用途に好適に用いることができるポリイミドフィルムを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a polyimide film that can be suitably used for various applications such as a substrate for a display, a touch panel, or a solar cell.

Claims (8)

ポリイミドを含むフィルムであって、
フィルム厚みが10μmで測定した場合の、
400℃で4時間保持した時の重量保持率が99.0%以上であり、
YI(黄色度)が10以下であり、且つ、
100〜350℃の間の線熱膨張係数が55ppm/K以下であることを特徴とするポリイミドフィルム。
A film containing polyimide,
When the film thickness is measured at 10 μm,
The weight retention when held at 400 ° C. for 4 hours is 99.0% or more,
YI (yellowness) is 10 or less, and
The polyimide film characterized by the linear thermal expansion coefficient between 100-350 degreeC being 55 ppm / K or less.
フィルム厚みが10μmで測定した場合の、430℃で1時間保持した時の重量保持率が99.0%以上であることを特徴とする請求項1に記載のポリイミドフィルム。   2. The polyimide film according to claim 1, wherein when the film thickness is measured at 10 μm, the weight retention when held at 430 ° C. for 1 hour is 99.0% or more. フィルム厚みが10μmで測定した場合の、100〜380℃の間の線熱膨張係数が65ppm/K以下であることを特徴とする請求項1または2に記載のポリイミドフィルム。   3. The polyimide film according to claim 1, wherein a linear thermal expansion coefficient between 100 and 380 ° C. when measured at a film thickness of 10 μm is 65 ppm / K or less. 4. フィルム厚みが10μmで測定した場合の、ヘイズが2%以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のポリイミドフィルム。   The polyimide film according to claim 1, wherein the haze is 2% or less when the film thickness is measured at 10 μm. フィルム厚みが10μmで測定した場合の、厚み方向位相差(Rth)が1000nm以下であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のポリイミドフィルム。   5. The polyimide film according to claim 1, wherein a thickness direction retardation (Rth) is 1000 nm or less when the film thickness is measured at 10 μm. フィルム厚みが10μmで測定した場合の、波長308nmの光透過率が0.1%以下であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のポリイミドフィルム。   The polyimide film according to any one of claims 1 to 5, wherein the light transmittance at a wavelength of 308 nm when the film thickness is measured at 10 µm is 0.1% or less. 請求項1〜6のいずれかに記載のポリイミドフィルムがガラス基材上に形成されていることを特徴とする積層体。   A laminate comprising the polyimide film according to claim 1 formed on a glass substrate. 請求項1〜6のいずれかに記載のポリイミドフィルムを備えることを特徴とするディスプレイ用、タッチパネル用、または太陽電池用の基板。   A substrate for a display, a touch panel, or a solar cell, comprising the polyimide film according to claim 1.
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